Teori Asas Ultrasonik

Rambatan gelombang dalam pepejal satu dimensi diberikan oleh;

E = pV^2

dimana E ialah modulus elastik, p ketumpatan pepejal dan V halaju gelombang bunyi dalam pepejal tersebut.

Apabila bunyi melalui sesuatu bahan ia akan mengalami pengecilan disebabkan oleh capahan alur, serapan dan serakan. Capahan alur menyebabkan keamatan bunyi menyusut dengan kadar songsang jarak dari pembalik besar dan jarak^2 bagi pembalik kecil. Serapan adalah berkadaran dengan frekuensi (f), manakala serakan dipengaruhi oleh ketakhomogen (D) dan frekuensi (f).

Pekali serakan terbahagi kepada 3 jenis yang bergantung kepada frekuensi bunyi yang digunakan. Untuk jarak gelombang yang lebih kecil dari saiz ketakhomogen, D (julat pembauran), serakan berkadar songsang dengan D.
Bagi jarak gelombang yang hampir sama dengan saiz ketakhomogen, D (julat stokastik), serakan berkadar terus dengan D*f^2.
Manakala bagi julat Rayleigh (jarak gelombang jauh lebih besar dari saiz ketakhomegen), serakan adalah berkadar terus dengan D^3*f^4.

Apabila bunyi melalui sempadan medium yang berbeza, bunyi akan dibalikkan atau ditransmisikan. Bagi transmisi tegak, faktor transmisi diberikan oleh,

T = 4*Z1*Z2/(Z1+Z2)^2


dimana Z1 dan Z2 ialah impedan akustik bagi 2 medium yang berlainan (Z=p*V),

manakala balikan R = 1-T.

Bagi transmisi bersudut, pertukaran mod gelombang boleh berlaku di sempadan. Gelombang longitud boleh bertukar kepada gelombang ricih atau permukaan (samada Rayleigh atau Lamb atau gelombang Rayapan). Pertukaran mod gelombang di sempadan ini mematuhi hukum Snell iaitu,

V1*sinQ2 = V2*sinQ1

dimana Q1 dan Q2 ialah sudut tuju dan biasan/balikan.

PERFIK2007

Persidangan ini telah berlangsung pada 26-28 Disember 2007 di Kelab Teluk Warisan, Pulau Duyung, Kuala Terengganu. Kelab Teluk Warisan ialah tempat berlangsungnya Monson Cup bulan November lalu. Kadar sewaan bilik pemginapan agak lumayan juga iaitu sekitar RM360 semalam. Aku memilih untuk menginap di Primula Beach Resort dengan kadar sewaan RM207 semalam (kadar bagi kakitangan kerajaan). Persidangan ini dianjurkan secara bersama oleh Universiti Malaysia Terengganu (UMT) dan Institut Fizik Malaysia (IFM). Program seminar ialah;

26/12/07- 1400: pendaftaran, 2000: Perasmian oleh Dato' Dr. Abdul Latif (Exco Tgnu), ucaptama oleh Prof. Dr. Mohamad Yahya dan makan malam.

27/12/07 - 0830 hingga 1730: Ucaptama dan Sesi Selari (4 sesi)

28/12/07 - 0900 hingga 1300: Ucaptama, sesi selari dan penutup.

Persidangan ini agak menarik bagi saya, walaupun setengahnya tidak dapat difahami kerana terlalu matematik tapi konsep dan panduan untuk membuat kajian dapat dipelajari. Tokoh utama dalam persidangan ini ialah Prof Dr Mohamad Yahya yang juga salah seorang guru saya dan pengerusi panel pemeriksa semasa saya viva PhD. Beliau lebih bercakap tentang konsep dan halatuju kajian bidang fizik. Era 2000-2050 katanya era Bioteknologi dan 2050-2100 ialah era Nanoteknologi. Tokoh-tokoh tempatan ialah Prof. Chia Swee Ping, Prof Wan Ahmad Tajuddin (anak kelahiran Pulau Duyong) yang bercakap tentang jirim Kuark. Prof. Dr Shahrir (orang kampong saya, Kg Saring, P. Puteh) juga mengikuti persidangan ini. Tokoh luar negara ialah Prof. David Bradley dari UK, Prof Chul Koo Kim dari Korea, Prof Khasan dari Tajikistan dan Prof. Guiseppe Carini dari Italy. Pengerusi penganjur persidangan ialah Prof. Dr. Senin dari UMT (pernah menjadi rakan sebilik saya semasa belajar di Brunel University, England 1980).

Pandangan satelit Pulau Duyong di muara Sg Terengganu.

Masjid Crystal berhampiran pulau Duyong (masih dalam pembinaan). Mungkin dibuka Jan 2008 sempena Kuala Terengganu sebagai bandaraya.

Pandangan dari Kelab Teluk Warisan.

Jeti Kelab Teluk Warisan

Perasmian oleh Dato' Dr Abdul Latif, fizisis yang aktif dalam polotik.

Antara peserta yang mengikuti persidangan.

Aku sendiri telah membentangkan kertas kerja bertajuk "Ultrasonic goniometry measurement of gaharu wood" pada pagi hari terakhir. Komen peserta akan aku gunakan untuk memperbaiki lagi kajian. Penyertaan peserta agak memuaskan walaupun 4 sesi selari dibuat. Cuma yang agak kurang ialah kertas kerja tidak dikumpulkan sebagai prosiding. Hanya abstrak yang diedarkan.

Pengukur Tebal Penutup Elektromagnet (Electromagnetic Cover meter)

Prinsip asas
Prinsip asas ialah kehadiran keluli dalam konkrit memberi kesan ke atas medan magnet. Prob pengesan electromagnet diimbas ke atas permukaan konkrit bertetulang. Kehadiran tetulang akan mempengaruhi bacaan meter alat. Bila prob digerakkan sehingga bacaan maksimum diperolehi, tetulang adalah berkedudukan selari dengan jajaran prob di bawahnya. Bacaan menunjukkan tebal penutup konkrit di atas tetulang bagi diameter tetulang yang disetkan.

Kegunaan utama
Ia digunkan untuk menentukan kehadiran, kedudukan dan kedalaman tetulang dalam konkrit atau batu bata. Alat terkini boleh memberikan bacaan diameter tetulang jika kedalaman tetulang diketahui.

Kelebihan
Alat ini ringan dan mudah alih serta lasak dan akan memberikan bacaan yang dipercayai sekiranya konkrit tidak terlalu padat dengan tetulang.

Kelemahan
Kehadiran tetulang yang rapat, keluli pengikat (melintang), dawai dan bahan ferromagnetic yang lain boleh memberikan keputusan yang mengelirukan.

Contoh susunan tetulang yang tidak kemas dan teratur. Ini akan menghasilkan ketebalan penutup konkrit yang tidak sekata. Ada bahagian yang terlalu dekat dengan permukaan dan ada yang jauh. Kebanyakan spesifikasi biasanya menghendaki tebal penutup tidak kurang dari 1" agar tetulang tidak mudah berkarat.
Alat pengukur tebal penutup elektromagnet digunakan bagi menentukan kedudukan tetulang.

Jaminan Kualiti (Quality Assurance)

Jaminan kualiti merupakan satu sistem formal dalam sesebuah syarikat bagi menguruskan aktiviti kawalan kualiti supaya produk atau servis yang diberikan dapat memenuhi kepuasan pelanggan. Sistem kualiti yang masyhur sekarang ini ialah ISO9001 bagi sistem pengurusan, ISO17025 bagi akreditasi makmal dan yang terbaru ialah ISO17020 yang mempunyai kaitan dengan khidmat UTMr. Terdapat beberapa syarikat UTMr yang telah mendapat pengiktirafan ISO9001 dan ISO17025 di negara kita. Khabarnya ISO17020 telah diamalkan oleh syarikat UTMr di New Zealand. Setelah meneliti semua standad ini penulis merasakan ISO17020 lebih sesuai dengan aktiviti UTMr yang dijalankan di makmal dan lapangan. ISO17025 lebih sesuai kepada makmal seperti pemberi khidmat tentukuran (calibration). Di sini ada elemen ketakpastian (uncertainty) yang lebih sesuai dengan aktiviti tentukuran atau pengukuran yang mementingkan ralat dalam pengukuran iaiatu bagi pengukuran jenis kuantitatif . Bagi kerja-kerja UTMr ralat tidak begitu dititikberatkan dan kebanyakan pemeriksaan atau pengukuran berbentuk kualitatif. Klausa penting dalam ISO17020 ialah;
3-Keperluan pentadbiran
4-Bebas, adil (tidak berpihak) dan berwibawa
5-Kerahsiaan
6-Organisasi dan pengurusan
7-Sistem kualiti
8-Personel
9-Kemudahan dan peralatan
10-Kaedah pemeriksaan
11-Penanganan sampel/item yang diperiksa
12-Rekod
13-Repot dan sijil pemeriksaan
14-Sub-kontrak
15-Aduan dan rayuan
16-Kerjasama

Persatuan Ujian Tanpa Musnah (MSNT)

Persatuan ini telah didaftarkan dengan sijil bil: 4651/89 (Selangor), ditubuhkan dengan tujuan untuk mengembangkan pengetahuan saintifik, kejuruteraan dan teknikal dalam bidang UTMr melalui pendidikan, penyelidikan dan pengumpulan maklumat bagi kegunaan ahli dan kepentingan orang awam. Ia juga bertujuan untuk mengadakan hubungan dengan organisasi teknikal dan saintifik dan pertukaran maklumat bagi mempromosi kemajuan dan pengiktirafan amalan UTMr.
Ahli lembaga pengarah 2006/08 ialah
Dr. Abd Nassir Ibrahim (Presiden)
Dr. Khazali Hj Mohd Zin (Naib Presiden)
Dr. Abd. Razak Hamzah (Bendahari)
Dr. Mohamad Pauzi Ismail (Setiausaha)
En. Yeo Yan Teng (AJK)
En. Royce Wong Chee Moong (AJK)
En. Johar Juhari (AJK)
En. Zamaluddin Ali (AJK)
Pn. Siti Madiha bt Muhammad Amir (AJK)
En. Huzeir Abdul Halim (AJK)
Ir. Hj. Amir Yahya (AJK)
Dr. Badrul Ahmad (AJK)
Sehingga kini MSNT mempunyai lebih 200 ahli. Sesiapa yang berminat untuk menjadi ahli bolehlah menghubungi pauzi@nuclearmalaysia.gov.my

National Seminar on Materials and Structural integrity

21-22 Nov 2007-seminar ini berlangsung di Hotel Cititel, Kuala Lumpur. InsyaAllah aku akan bentang satu kertas kerja bertajuk ' Non-destructive Testing (NDT) Methods for evaluation structural integrity in concrete construction'. Sesiapa yang berminat dengan kertas ini boleh menghubungi aku di pauzi@nuclearmalaysia.gov.my

Prinsip asas ujian Ultrasonik

Kaedah akustik adalah kaedah UTMr yang tertua yang digunakan untuk menilai kualiti suatu bahan. Mengetuk sesuatu objek dengan tukul dan kemudiannya mendengar bunyi yang terhasil merupakan kaedah umum untuk mengesan kelompangan, retakan atau delaminasi (Kim 1990).

Ujian Ultrasonik telah menjadi kaedah yang diterima pakai untuk pemeriksaan berbagai jenis produk terutamanya bahan yang dibuat dari logam. Saiz dan kedudukan kecacatan boleh ditentukan dengan mengukur masa perjalanan dan amplitud gelombang ultrasonik yang merambat di dalam bahan yang diuji. Manakala jenis kecacatan dapat ditentukan dengan mengkaji bentuk gelombang yang dipantulkan oleh kecacatan tersebut disamping mengetahui saiz dan kedudukannya.

Rambatan gelombang ultrasonik dalam konkrit dipengaruhi oleh sifat fizikal konkrit tersebut. Secara umum, halaju gelombang berubah dengan perubahan ketumpatan dan modulus elastik sementara amplitud gelombang pula berubah terhadap ketakhomogenan konkrit. Selain dari itu gelombang ultrasonik terpantul atau terserak oleh ketidaksinambungan (seperti retakan, keliangan dan lain-lain) dan juga tetulang yang disebabkan oleh perbezaan impedan akustik (Kim 1990).

Teknik ultrasonik adalah langsung tidak merosakkan bahan yang diperiksa. Pengukuran parameter ultrasonik tidak bergantung kepada dimensi bahan dan pengukuran ini boleh dilakukan berulang kali. Disamping peralatannya yang mudah alih dan sesuai bagi ujian lapangan ia juga tidak membahayakan pengguna seperti pengendalian sinar radioaktif.

Walau bagaimanapun perlu difahami bahawa kaedah ultrasonik seperti juga lain-lain kaedah UTMr, bukan merupakan ujian mutlak, tetapi lebih merupakan ujian perbandingan. Negara-negara seperti Amerika dan Britain telah mempunyai piawai berhubung dengan penggunaan ultrasonik dalam konkrit (ASTM C597 dan BS 1881 Bhg. 203). Malaysia masih lagi dalam tahap draf, manakala Jepun belum lagi mempunyai piawai yang berkaitan tetapi sudah terdapat panduan yang dihasilkan oleh Persatuan Seni Bina Jepun (Terada 1991).

Pemeriksaan tiang konkrit dengan kaedah pembalikan gema
Alat ultrasonik menggunakan kaedah resonan bagi menentukan modulus dinamik bagi sampel makmal
Alat ultrasonik yang paling biasa dipakai di lapangan menggunakan kaedah transmisi gelombang