Isnin, 18 Februari 2008

Ultrasonik bagi pencirian kayu

Ultrasonic goniometry measurement of Aquilaria sp (gaharu) wood

Mohamad Pauzi Ismail, PhD, Mat Rasol Awang, PhD, Mohd Noorul Ikhsan Ahmad, Amry Amin Abas, and Mohd. Fajri Osman
Malaysian Nuclear Agency
Bangi, 43000 Kajang, Malaysia
pauzi@nuclearmalaysia.gov.my

Abstract
This paper describes the results of ultrasonic goniometry measurement in Aquilaria (gaharu) wood. Ultrasonic wave was transmitted into the surface of gaharu wood and the reflected amplitudes by corner reflection were measured. The measurements were performed on gaharu sample with dimension of about 3mm x 15mm x 25mm by attaching to corner reflector goniometer made of mild steel. The measurement results are explained and discussed.
Keywords: ultrasonic, goniometry, gaharu.

Khamis, 14 Februari 2008

Pengukur ketebalan ultrasonik diragui

Begitulah apa yang dikomen oleh pembentang kertas kerja dari DOSH di persidangan NDT & Corrosion Management 4-5 Sep 2007. Adalah dikatakan bahawa keputusan pengukur ketebalan UT tidak menentu, tidak dapat menunjukkan kadar kakisan yang betul. Contohnya bacaan tahun semasa lebih tinggi dari bacaan dahulu, seolah-olah tebal paip meningkat. Dalam mesyuarat lembaga pengarah MSNT pun kami ada bincangkannya bagaimana untuk menyelesaikan masaalah ini.

Sebelum memikirkan apa-apa faktor yang menyebabkan ralat ini, perlu diketahui bahawa ralat pengukuran ketebalan UT ialah sekitar 0.5 mm (Drury, 1997). Jika ianya lebih dari nilai ini maka kita perlu memikirkan tentang bagaimana untuk membetulkannya. Secara umum ralat ini boleh disebabkan oleh;
1- prosidur
2- alat ultrasonik
3- operator
4- spesimen dan persekitaran

Ramai yang tidak mengetahui peri pentingnya satu prosidur itu diuji dan disahkan oleh orang yang berkelayakan (biasanya UT peringkat 3). Mereka menganggap pengukuran ketebalan adalah sesuatu yang sangat mudah. Bagaimanapun bila kita menganggap sesuatu itu sangat mudah maka kita banyak ambil mudah dan jalan pintas. Prosidur biasanya akan menyatakan alat yang perlu digunakan, tentukuran (termasuklah blok tentukuran), prob, julat pengukuran, ujian 'mock-up' dan lain-lain. Prosidur yang dibuat nanti perlu disahkan dan dipersetujui oleh semua pihak yang terlibat kontraktor dan pemilik.

Alat hendaklah berkeadaan baik semasa ujian dilakukan, telah ditentukur secara berkala. Biasanya alat digital tak perlu ditentukur kecuali sekali dalam setahun. Selain itu prob yang digunakan perlu dipiawaikan, contohnya frekuensi perlu dipilih mengikut kesesuaian tebal atau bahan yang diuji. Prob 'twin crystal' biasanya sesuai untuk pengukuran tebal kurang dari 30mm. Bila tebal melebihi 30mm, prob 'single crystal' perlu digunakan. Selain itu blok tentukuran perlulah mewakili bahan yang hendak diuji.

Operator perlulah layak dan mempunyai sijil kelayakan UT peringkat 1 yang menurut kehendak persijilan ISo9712.

Keadaan permukaan spesimen perlu mempunyai kelicinan yang baik. Permukaan yang kasar akan mempengaruhi bacaan. Kekasaran melebihi 1 mm tidak memungkinkan ujian UT dilakukan. Suhu spesimen pula mempengaruhi halaju bunyi dan pembetulan dalam bacaan perlu dibuat.

Isnin, 4 Februari 2008

Asas Teknologi Nuklear

Definasi
Teknologi nuklear ialah teknologi yang melibatkan tindakbalas nukleus atom. Penggunaannya cukup meluas dari pengesan asap, reaktor nuklear, senjata nuklear dll. Di Nuklear Malaysia penggunaan meliputi bidang indutsri, perubatan dan pertanian.

Sejarah
Pada 1895, Roentgen telah menemui satu sinaran yang tidak diketahui yang telah menyebabkan setengah kimia memancarkan cahaya apabila terdedah kepada sinar ini. Sinar ini juga didapati dapat menembusi bahan yang tidak dapat ditembusi cahaya. Lalu sinar ini dinamakan sinar-X. Setahun kemudian, Becquerel pula menemui sinaran yang dihasilkan dari bahan tertentu boleh menghitamkan filem fotograf. Kajian menunjukkan bahan tersebut mengandungi Uranium yang boleh mengeluarkan sinaran yang boleh menembusi bahan. Semasa perang dunia kedua, tindakbalas nuklear telah difahami sepenuhnya dan penciptaan senjata nuklear bermula.

Struktur atom
Atom terdiri nukleus yang dikelilingi elektron (bercas negatif) seperti mana bumi dikelilingi bulan dan matahari dikelilingi lain-lain planet atau bintang. Dalam nukleus pula terdapat proton yang bercas positif dan neutron yang tidak bercas.


Radioaktif
Bila nukleus tak stabil (contohnya terdapat kelebihan neutron) ia akan menyepai dan menghasilkan sinaran. Nukleus atom ini dinamakan radioisotop atau bahan radioaktif.
Contoh radioisotop ialah Ir-192 yang menyepai menghasilkan zarah beta (bercas negatif) dan sinaran gama pada kadar tertentu. Unit bagi kadar penyepaian ialah Becquerel (Bq)
1 Bq = 1 sepaian sesaat. Unit lama Ci – 1Ci = 3.7 x 1010 Bq = 37 GBq

Penggunaan dalam pertanian
Penyinaran makanan (gama) – menggunakan sinar gama dari cobalt-60 untuk membunuh serangga, mikrob dalam rempah ratus, buahan, kentang, dll. Tujuannya untuk melanjutkan tempoh penyimpanan.
Penghasilan benih baru (biak baka mutasi) – contoh pisang Novaria, bunga raya, benih padi.

Penggunaan dalam perubatan
Pengimejan - Radiografi sinar X, tomografi
Radioterapi – bunuh sel kanser
Penyahkuman bagi alatan perubatan/pembedahan (gama Co-60) – cth: sarung getah, picagari, hidrogel, dll.

Penggunaan dalam industri
NDT radiografi sinar X, gama dan neutron
Pengukur kelembapan (neutron)
Pengukur ketumpatan (Gama)
Pengimbas paip (gama/neutron)
Pengimbas turus (gama)
Tolok nuklear
Pensterilan gama- barang kosmetik, farmasiutikal, herba.

Penggunaan dalam industri pembuatan
Taut silang alur Elektron :proses penyalutan permukaan bahan spt wayar, barangan getah, pembungkus makanan & minuman, cakera padat, dakwat percetakan, aksesori kereta dan bahan2 binaan.
Pemvulkanan lateks getah asli menggunakan sinar gama.

Penggunaan dalam alam sekitar
Analisis paras logam berat dan beracun spt plumbum, raksa, cadmium dan arsenik
Teknik penyurih (tracer) – pengurusan sumber air, pemantauan kadar pemendapan sedimen

Senjata Nuklear
Boleh guna U-235 atau plutonium. U-235 biasanya secara semulajadi ada besama U-238 dan perlu pengasingan. Plutonium boleh didapati dari reaktor nuklear.
Tindakbalas berantai antara neutron dengan U-235 boleh menghasilkan tenaga yang cukup tinggi.
Bom atom pertama ialah masa perang dunia kedua July 1945 bernama Trinity.
2 butir bom nuklear telah diletupkan di Hiroshima dan Nagasaki.

Kapal selam kuasa Nuklear - mampu belayar berbulan. Kajian sedang dijalankan bagi membina kapal terbang dan roket berkuasa nuklear.

Reaktor kuasa nuklear
Telah bermula sejak 1950 di US, UK dan Rusia. Setengah negara di dunia mengharamkan penggunaan kuasa nuklear. Bagaimanapaun kebanyakan negara maju seperti Jepun, Korea, China, Amerika, Negara2 Eropah menggunakan kuasa nuklear secara meluas. Negara lain termasuklah India, Pakistan, Israel, Iran.

Kecelekaan Nuklear
Bom Nuklear di Hiroshima dan Nagasaki (1942)Kemalangan Three Mile island (1979)
Kemalangan Chernobyl Accident (1986)

Reaktor penyelidikan di Nuklear Malaysia
Dibina Nov 81, siap 28 Jun 1982
Kuasa maksimum: 1 MW
Bahanapi – Uranium (20 w/o U-235) + ZrH
Penyejuk _ air tulen (nyah galian)
Suhu maksimum bahanapi: 500 C
Fluk neutron: 3 x 10^13 n/cm^2 saat termal di tengah teras

Kawalan Keselamatan Nuklear di Malaysia
Terikat dengan Akta 304 yang dikuatkuasa oleh LPTA. Pekerja sinaran seperti Pegawai Perlindungi Sinaran, Penyelia, Operator perlu dilesenkan. Aktiviti nuklear perlu mengikut
Prosidur Perlindungan Sinaran yang diluluskan.

Khamis, 10 Januari 2008

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.

Isnin, 31 Disember 2007

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.

Selasa, 4 Disember 2007

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.

Selasa, 27 November 2007

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