Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan operasional kereta api harus didukung dengan peningkatan sistem inspeksi prasarana rel kereta api untuk menjamin mutu rel kereta api. Inspeksi untuk kondisi internal rel kereta api menggunakan uji tak merusak berbasis gelombang ultrasonik. Uji tak merusak ultrasonik mampu mendeteksi keberadaan cacat internal rel kereta api karena kecepatannya yang sensitif terhadap perubahan densitas besi dan udara. Cacat internal rel kereta api dapat berupa retakan, patahan, atau rongga udara. Tantangan pada sistem inspeksi internal rel kereta api saat ini adalah untuk melakukan inspeksi cepat dengan kebutuhan tinggi. Untuk menjawab persoalan itu diajukan solusi teknik partial immersion. Dibandingkan dengan teknik kontak, teknik partial immersion dapat bekerja lebih cepat. Pada teknik partial immersion, konfigurasi transduser berada pada jarak tertentu dari permukaan rel kereta api. Penelitian merancang sistem uji tak merusak ultrasonik tekni partial immersion yang terdiri dari flaw detector, mini water chamber, dan transduser tipe immersion frekuensi 2,5 MHz. Perangkat flaw detector berfungsi sebagai pulser dan receiver yang dikonfigurasi sesuai kebutuhan inspeksi cacat internal rel kereta api. Mini water chamber dibuat kedap air yang berfungsi sebagai wadah air dan transduser. Penelitian ini menggunakan metode pulse- echo untuk mendapatkan respon sinyal echo. Sinyal echo menyimpan informasi berupa waktu tempuh gelombang dan amplituda sinyal. Dari informasi waktu tempuh tersebut, cacat dapat ditentukan. Selanjutnya, dilakukan pengujian dengan variasi jarak transduser ke permukaan sampel rel kereta api R-54, 0-40 mm, dalam kondisi normal untuk memperoleh respon sinyal backwall echo. Hasil dari pengujian digunakan untuk menentukan 2 mm sebagai jarak optimal transduser ke permukaan rel kereta api dengan melakukan analisis kesalahan relatif pengukuran, amplituda, dan signal noise ratio. Penelitian ini juga melakukan pengukuran kedalaman cacat simulasi sebagai pendekatan cacat sebenarnya pada sampel rel kereta api R-54 menggunakan teknik partial immersion yang telah dirancang. Cacat simulasi yang diukur adalah cacat silinder dengan kedalaman 65 mm, cacat silinder dengan kedalaman 91 mm, cacat planar dengan kedalaman 84 mm, dan cacat planar dengan kedalaman 66 mm. Secara keseluruhan, didapat rata-rata kesalahan relatif pengukuran adalah 2,51% dengan nilai performa R2 = 0,9932 dari sistem uji tak merusak ultrasonik teknik partial immersion yang dirancang dalam menentukan kedalaman cacat internal rel kereta api.