PEMBUATAN PROBE EDDY CURRENT DIFFERENSIAL

PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011

PEMBUATAN PROBE EDDY CURRENT DIFFERENSIAL Wantana, Rochim, Heru Prayitno Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-BATAN, Babarsari Yogyakarta 55281 E-mail: [email protected]

ABSTRAK PEMBUATAN PROBE EDDY CURRENT DIFFERENSIAL. Telah dilakukan pembuatan Probe Eddy Current Diferensial dengan 60 lilitan menggunakan kawat tembaga diameter 0,2mm, bentuk body probe silinder L=80mm, D=15mm, lubang lilitan 2mm. Dari hasil uji kalibrasi probe dan dibandingkan dengan probe standar hasil sudah sesuai dengan yang diharapkan untuk pelayanan pemeriksaan, di antaranya pemeriksaan tabung pipa penukar panas, dalam pabrik-pabrik industri. Komponen yang diperiksa bervariasi dalam hal diameter, ketebalan dan komposisi, dan mereka kadang-kadang dalam jumlah besar (misalnya> 2000 tabung per-penukar panas). Dari hasil uji menunjukkan bahwa probe bisa menberikan unjuk kerja baik , sehingga bisa dipakai untuk melakukan pengujian pada pipa-pipa penukar panas (HE). Kata kunci : Probe Eddy Current Defferensial

ABSTRACT CONTRUCTION OF EDDY CURRENT PROBE DIFFERENTIAL. Eddy Current for Differential Probe with 60 loops using 0.2 mm diameter copper wire, form a cylindrical probe body L = 80mm, D = 15mm, 2mm hole loops. From the results of the test probe calibration and compared with standard probe results are as expected for inspection services, audit services include inspection pipe tube heat exchanger, in industrial plants has been constructed. Varied Components are examined in terms of diameter, thickness and composition, and They are sometimes in large numbers (eg> 2000 pertube heat exchanger). From the test results indicate that the probe have a good performance, so it could be used to perform testing of heat exchanger (HE) pipes. Keywords: Eddy Current Probe Defferensial

PENDAHULUAN

E

ddy current probe adalah hubungan utama antara alat eddy current dan komponen yang diuji. Probe memainkan dua peran penting, yaitu menyebabkan arus eddy, dan indera distorsi aliran mereka yang disebabkan oleh cacat. Kumparan di dalam probe adalah kawat tembaga dengan ukururan sesuai lubang body probe, diantaranya diameter kawat, jumlah putaran dan dimensi kumparan adalah semua variabel yang harus ditentukan dalam rangka untuk memperoleh hasil pemeriksaan yang diinginkan. Desain dan pengembangan eddy current probe sangat penting, karena probe yang menentukan probabilitas deteksi. Wantana, dkk.

Jumlah putaran kumparan tiap lapisan dalam eddy current probe untuk mengisi ruang cross section adalah tetap seragam, sehingga efek antar lilitan sangat minim. Sebagai aturan, pemisahan koil harus kurang dari atau sama dengan panjang cacat yang diharapkan dan juga sebanding dengan ketebalan komponen. Body probe biasanya terbuat dari bahan bukan penghantar, seperti fleksiglass atau PVC. Keausan probe biasanya dikurangi dengan memberikan lapisan tahan aus pada kepala probe atau tips. Harus diperhatikan bahwa pelapis seperti menambah built-in lift-off probe dan cenderung mengurangi amplitudo sinyal. Pada makalah ini akan dibahas lebih detil pembuatan probe eddy current.

ISSN 1410 – 8178

Buku I hal 151


TATA KERJA Probe Eddy current Internal terdiri dari dua buah kumparan, yang terdiri dari kawat panjang dililit sekitar tabung silinder atau batang, yang merupakan badan probe. Kabel yang digunakan adalah terbuat dari tembaga atau nonferro untuk menghindari efek magnetik. Body probe yang digunakan untuk tempat lilitan berbentuk tabung atau cincin dan dibuat dari bahan dielektrik. Untuk menentukan geometri probe sangat penting, analisis berikut ini dibuat.

Gambar 1: parameter geometri body probe diferensial Ukuran alur untuk membuat probe dengan sensitivitas yang tinggi

3. Multimeter, kaca pembesar 4. Solder, timah solder LANGKAH KERJA Ada enam bagian pokok dalam pembuatan probe eddy current. Bagian pertama adalah membuat gulungan kumparan pertama (dalam arah jarum jam), diikuti oleh gulungan kumparan kedua (dalam arah berlawanan arah jarum jam). Langkah selanjutnya adalah test koneksi, menentukan terminal untuk sambungan kabel, dan akhirnya uji probe-connector connection. 1. Gulungan kawat pertama (dalam arah jarum jam) a. Masukkan ujung dari kawat tembaga ke lubang pertama di tengah body probe Gambar 3. b. Tarik keluar ujung kawat tembaga dari dalam body probe. c. Label ujung kawat tembaga pertama sebagai 'A' Gambar(4)

Geometri, a = b = c b a

c

Gambar 2: body probe tampak depan Memilih ukuran probe didasarkan pada diameter benda uji. untuk setiap probe Eddy current Differensial itu harus menggunakan diameter yang akan memberikan faktor paling sedikit 80% Jumlah kumparan yang cocok dipilih berdasarkan keluaran sinyal dari probe. Probe eddy current yang baik memberikan sudut pemisahan di kisaran antara 100% lubang dinding dan kehilangan dinding 20 % . Metode eksperimen akan digunakan untuk menentukan jumlah terbaik, bahan untuk kumparan biasanya tembaga karena tembaga adalah konduktor listrik yang baik.

Gambar. 3

Gambar 4. ALAT DAN BAHAN 1. Alat penggulung kawat, Body probe, kawat tembaga 0,2mm 2. Pembatas layer, pinset, alat potong, , tang potong, tang jepit Buku I hal 152

d.

ISSN 1410 – 8178

Bodi probe ke lengan jamnya. Pastikan hal itu sesuai tetapi tidak terlalu ketat karena

Wantana, dkk


2. Gulungan kawat kedua (dalam arah berlawanan arah jarum jam) Untuk membuat gulungan kedua langkahdemi-langkah sama dengan membuat gulungan kumparan 1, satu-satunya perbedaan adalah: - Putaran jamnya berbalik arah dari kumparan pertama ( berlawanan arah jarum jam,Gambar 9a. - Ujung kawat gulungan diberi label C dan D (Gambar 9b)

Gambar. 5

Gambar 9a Gambar 6 e. Putar jamnya searah jarum jam sampai satu putaran lengkap. (Gambar 6), pastikan gulungan membungkus probe dengan baik dan dilanjutkan coil winding untuk giliran kedua f. Pastikan kumparan kedua berliku membungkus probe baik dan tidak tumpang tindih dengan yang sebelumnya. g. Ulangi langkah (e) sampai (h) sampai nomor yang dikehendaki putaran. h. Setelah menyelesaikan jumlah putaran yang ditunjuk, bungkus tape di sekitar kumparan i. Pastikan tape hanya mencakup kumparan dengan satu lapisan, dan itu tidak menutup lubang j. Ulangi langkah (e) ke langkah (k) sampai nomor yang dikehendaki lapisan. k. Lepaskan probe dari jamnya probe. l. Potong kawat tembaga dengan panjang sekitar 15cm dari ujung giliran terakhir. m. Masukkan kawat tembaga ke dalam lubang dan mengambil keluar dari ujung terbuka probe n. Label akhir sebagai 'B'

Wantana, dkk.

Gambar 9b

3. Uji hubungan Kumparan (coil)

a) Tujuan

pengujian untuk memastikan kelangsungan kawat tembaga bahwa kabel tembaga tidak terputus di setiap tempat gulungan kumparan (coil) b) Metode yang digunakan adalah memeriksa dengan cara mengambil perlawanan kumparan antara kedua ujung atau dengan menggunakan tes 'beep'. Pastikan lapisa kawat tembaga dikupas pada setiap ujung kawat sebelum melakukan uji. c) Peralatan pengujian dilakukan dengan menggunakan Multimeter / meter LCR (Gambar 10a, 10b)

ISSN 1410 – 8178

Buku I hal 153


6. Probe-Connector Pengujian koneksi a. Tujuan pengujian untuk memastikan sambungan kumparan kawat yang dibuat. b. Metode yang digunakan uji koneksi dilakukan dengan menggunakan langkahlangkah berikut (Gambar 11): ‐ konektor kaki 2 dan terminal ground, instrumen yang akan memberikan "bip" suara menunjukkan bahwa ada sambungan ‐ konektor kaki 3 dan terminal ground, instrumen yang akan memberikan "beep" suara menunjukkan bahwa ada sambungan.

Gambar 10a

c. Peralatan pengujian dilakukan dengan menggunakan Multimeter / meter LCR d. Hasil suara bip menunjukkan bahwa sambungan telah ditetapkan.

Gambar 10b

d) Hasil sebuah pembacaan

resistensi dan suara bip menunjukkan bahwa kedua kumparan kawat yang terhubung sepanjang lilitan pada masing-masing ujung kawat pada lubang body probe.

4. Terminal konektor Ada 4 kaki pada konektor tapi jumlah kaki hanya 2 dan 3 akan digunakan untuk sambungan b. Terminal adalah ‐ Akhir dari kawat A akan terhubung ke nomor kaki 3 konektor ‐ Akhir B kawat akan terhubung ke terminal bumi konektor ‐ Akhir C kawat akan terhubung ke terminal bumi konektor ‐ Akhir dari kawat D akan terhubung ke nomor kaki 2 konektor 5. Proses Soldering a. Sebelum mulai proses solder, solder harus dipanaskan terlebih dahulu. b. Solder kawat ujung sesuai dengan terminal yang bersesuaian c. Saat menyolder selesai, biarkan dingin konektor di udara selama 5 menit

Buku I hal 154

Gambar 11a

Gambar 11b Akhirnya, setelah semua langkah selesai , konektor akan dipasangkan ke dalam probe (Gmb.11b)

PEMBAHASAN Pembuatan probe eddy current adalah tugas yang perlu dilakukan dengan konsentrasi penuh dan kesabaran. Langkah berikut akan menunjukkan proses yang termasuk dalam

ISSN 1410 – 8178

Wantana, dkk


pembuatan model diferensial untuk pengujian tabung pipa. Ada dua gulungan kawat probe dengan salah satu dari satu gulungan kawat searah jarum jam dan yang lainnya berlawanan arah jarum jam, Untuk memudahkan membuat gulungan yang baik pada setiap layer lilitan dilapisi dengan pelapis yang terbuat dari bahan isolasi yang sudah dipotong dengan ukuran lebar dan panjang sesuai lubang lilitan, dengan maksud memudahkan untuk melihat bentuk susunan lilitan pada lubang kumparan, ini dilakukan berulang kali sanpai dengan jumlah lilitan yang sudah ditentukan. Setelah proses penggulungan kedua kumparan selesai dilanjutkan pengujian untuk dipastikan bahwa kedua kumparan tidak putus dan diukur besar tahanan kedua kumparan tersebut, proses selanjutnya dilakukan penyolderan antara ketiga ujung kawat disambung kan dengan konektor . Pengujian probe, probe dibuat diuji dengan menggunakan tabung standar kalibrasi . Tabung standar kalibrasi mensimulasikan cacat 20%, 40%, 60%, 80% dan 100% penipisan tabung dinding pipa.

Gambar 12. Tabung standar kalibrasi

Gambar: 13: Keluaran Sinyal uji Kalibrasi

Sinyal keluaran di setiap sudut yang cacat akan disimpan untuk analisis dan karakteristik dari tes ini adalah didasarkan pada sudut fase resolusi sinyal antara dinding tabung kehilangan sinyal 100% dan dinding tabung kehilangan sinyal 20% dari tabung kalibrasi. Tanggapan sinyal khas dari probe diferensial eddy current probe untuk pengujian tabung kalibrasi ditunjukkan pada Gambar 12. Setiap probe buatan harus memberikan sinyal bentuk output yang sama, diantaranya ada 8 bentuk sinyal dan bisa memberikan pemisahan sinyal dalam kisaran antara 100% sinyal penipisan dinding tabung pipa dan 20% sinyal penipisan dinding tabung pipa (gambar. 13) . Jika probe gagal untuk memberikan sinyal keluaran pemisahan yang dibutuhkan sesuai dengantabung kalibrasi, probe harus kembali mengarang lagi dan jumlah gulungan kawat harus menambah atau mengurangi sampai probe dapat memenuhi persyaratan yang diperlukan. Untuk menentukan jumlah kumparan yang cocok dipilih berdasarkan keluaran sinyal dari probe. Probe eddy current yang baik memberikan sudut pemisahan di kisaran antara 100% lubang dinding sampai dengan kehilangan dinding 20 % . Metode eksperimen akan digunakan untuk menentukan jumlah terbaik KESIMPULAN Probe eddy current untuk pelayanan pemeriksaan di antaranya pemeriksaan tabung pipa penukar panas, pabrik-pabrik industri, sebagaimana probe merupakan komponen utama didalam pengujian eddy current dengan ukuran pipa yang diperiksa bervariasi dalam hal diameter, ketebalan dan komposisi, maka diperlukan berbagai macam ukuran probe.

Wantana, dkk.

ISSN 1410 – 8178

Buku I hal 155


Dari hasil pengujian bahwa probe dengan 60 lilitan dapat menghailkan sinyal sebanding dengan sinyal probe standar yang sesuai dengan yang diharapkan , selanjutnya probe dipakai untuk mengantisipasi pelayanan pengujian pemeriksaan, kadang-kadang dalam jumlah besar (misalnya > 2000 tabung pipa penukar panas) sehingga probe mengalami keausan yang menyebabkan penurunan ujuk kerja, mengingat harga probe cukup mahal. Probe diuji melalui tabung standar kalibrasi dengan hasil pengeluaran jumlah sinyal sesuai jumlah sinyal standar kalibrasi, maka probe bisa digunakan untuk pemeriksaan.

4. Intruction Manual Eddy Current Probe Fabrication, Non Destructive Testing (NDT) MINT/M/2004/1, October 2004.

TANYA JAWAB

DAFTAR PUSTAKA

Eko Priyono  Bagaimana prinsip kerja probe yanga dibuat?  Diaplikasikan untuk apa probe tersebut?  Bagaimana mekanisme pendeteksian adanya cacat suatu objek menggunakan probe tersebut? Wantana  Prinsip kerja probe differensial adalah berdasarkan arus Eddy atau arus pusar yang menimbulkan induksi magnetic.  Alat tersebut diaplikasikan untuk mendeteksi cacat pada air tube. Contoh pada tube penukar panas di reaktor.  Pendeteksian adanya cacat suatu obyek adalah probe akan memberikan sinyal cacat yang berupa / berbentuk lissayous dengan pergeseran fase sesuai cacat tersebut.

1. Canadian General Standards Board, Advance Manual For: Eddy Current Test Method, 2. CAN/CGSB-48,14-M86. 3. Ilham Mukriz Zainal Abidin, Siti Madhina Muhammad Amir,Ab. Razak Hamzah, Eddy Current Probe Design-Analytical Vs. NumericalModelling, R&D Quest, October 2004.

Siswanti  Apa yang menjadi latar belakang dibuatnya probe Eddy Current tersebut ? Wantana  Probe Eddy Current dibuat untuk mengantisipasi kerusakan probe yang telah dipakai dengan pemakaian karena untuk mengganti probe yang baru cukup mahal.

UCAPAN TERIMA KASIH Kami ucapkan terima kasih kepada Ir. Purwadwi Ismu W, DEA (Kabid. Reaktor), Drs. Widarto (Kasubid. Operasi dan Perawatan Reaktor), serta rekan-rekan kelompok NDT Bidang Reaktor yang telah membimbing untuk memyelesaikan penulisan ini

Buku I hal 156

ISSN 1410 – 8178

Wantana, dkk

PEMBUATAN PROBE EDDY CURRENT DIFFERENSIAL

Recommend Documents