I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Data primer sangat dibutuhkan dalam berbagai pengamatan maupun penelitian.
Pemanfaatan alat ukur merupakan cara yang paling utama dalam memperoleh data
primer tersebut. Alat ukur yang tersedia semakin
berkembang dengan
adanya kemajuan teknologi. Perkembangan alat
ukur sesuai dengan kebutuhan semakin banyak dibutuhkan dalam berbagai bidang
penelitian.
Dalam bidang hidrologi, informasi debit sungai merupakan komponen yang sangat
penting dalam pengelolaan daerah aliran sungai DAS. Kemampuan pengukuran
debit aliran sungai sangat diperlukan untuk mengetahui sifat sumberdaya air di suatu
wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan sebagai
alat untuk
memonitor dan
mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumberdaya air
permukaan yang ada. Dalam pengukuran debit air, ada beberapa metode yang
digunakan salah satunya adalah pengukuran tidak langsung dengan menggunakan area
velocity method. Debit air diduga dengan menggunakan persamaan yang merupakan
perkalian antara luas penampang sungai dengan laju aliran sungai. Laju aliran sungai
didapat dengan menggunakan current meter.
Sebuah current meter yang ideal harus memiliki respon yang cepat dan konsisten
dengan setiap perubahan yang terjadi pada kecepatan air, dan harus secara akurat dan
terpercaya sesuai
dengan komponen
kecepatan. Juga harus tahan lama, mudah dilakukan
pemeliharaan, dan
mudah digunakan dengan kondisi lingkungan yang
berbeda-beda Richards
1998. Dalam
pengukuran laju aliran, kondisi lapangan yang berbeda-beda menyebabkan beberapa
tipe current meter hanya dapat digunakan hanya pada kondisi tertentu. Current meter
tipe mekanik, tidak dapat mengukur kecepatan laju aliran air yang sangat kecil.
Di daerah yang sangat dangkal atau daerah dengan biota perairan yang banyak, Current
meter tipe mekanik tidak bisa digunakan karena habitat yang terdapat pada perairan
tersebut dapat terganggu akibat perputaran mekanik pada baling-baling current meter
Rahman 2008.
Current meter tipe elektromagnetik dan tipe akustik memiliki keunggulan dalam hal
pengukuran di daerah dangkal dan dapat mengukur laju aliran yang sangat rendah.
Kelebihan lain dari tipe akustik adalah dapat mengukur laju aliran secara cepat dan akurat
Huang 2004. Untuk mendapatkan alat-alat tersebut diperlukan biaya yang sangat besar
sehingga diperlukan alternatif lain untuk mengukur laju aliran air. Untuk keperluan
penelitian biota perairan, pengukuran laju aliran
biasanya menggunakan
benda terapung yang di ukur jarak tempuh pada
waktu tertentu sehingga didapat nilai laju aliran. Penggunaan benda terapung tersebut
tidak akurat karena hanya dapat mengukur laju aliran pada permukaan air.
Current meter dengan menggunakan sensor suhu merupakan suatu pendekatan
yang dapat digunakan untuk melakukan pengukuran laju aliran pada kondisi-kondisi
tersebut. Selain tidak memerlukan biaya yang tinggi, alat ini memiliki bentuk yang
sangat kecil, dan pembuatan yang lebih mudah.
1.2 Tujuan
Mengembangkan alat ukur laju aliran air dengan menggunakan sensor suhu dan
menguji karakteristiknya
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Alat Pengukur Laju Aliran Current
Meter Menurut Ahmed 2009, ada berbagai
macam jenis current meter yang tersedia dan sering digunakan. Current meter terbagi
menjadi tiga kategori utama: Current meter mekanik, current meter elektromagnetik dan
current meter akustik.
2.2.1Current Meter Mekanik Semua current meter mekanik memiliki
prinsip kerja dengan mngeubah kecepatan linear menjadi kecepatan angular. Terdapat
dua jenis current meter mekanik yaitu vertical-axis meter dan horizontal-axis
meter. Sebelum digunakan kedua jenis current meter tersebut harus di kalibrasi
dengan menghubungkan antara jumlah putaran baling-baling dengan laju aliran air.
Tiga tipe vertical-axis meter yang sering digunakan adalah Price Type AA meter,
WSC winter meter dan Pygmy meter. Di antara ketiganya, Price Type AA meter
memiliki kualitas
yang lebih
baik dibandingkan dengan yang lainnya dan
selalu digunakan pada berbagai macam penelitian dan cocok untuk segala kondisi di
lapangan.
Gambar 1 Price Type 622 AA meter. Sumber: Ahmed 2009
Horizontal-axis meter Sangat baik dipergunakan pada daerah yang memiliki
turbulens yang tinggi dengan kemampuan mengukur arus deras baik dengan posisi
horizontal maupun vertikal. Dilengkapi dengan rotor yang memiliki keseimbangan
saat menghadapi pergerakan linear.
Semua model menggunakan magnetis permukaan beralih untuk menghasilkan
hitungan rotasi
dalam bentuk
pulsa, sehingga dapat menghindari terjadinya
gesekan pada komponen yang berdekatan.
Gambar 2 OTT C2 Current Meter Horizontal-Axis Meter.
Sumber: Ahmed 2009 2.2.2 Current Meter Elektromagnetik
Current Meter
elektromagnetik mengukur
kecepatan aliran
dengan menggunakan hukum Faraday. Konduktor
air yang bergerak pada suatu medan gaya akan menghasilkan tegangan yang nilainya
sebanding dengan
kecepatan aliran.
Elektroda pada alat menerima sinyal tegangan yang kemudian diterjemahkan ke
dalam angka yang berupa kecepatan aliran air. Tidak ada gangguan kerja mekanik pada
alat ini karena tidak ada bagian alat yang bergerak
seperti pada
current meter
mekanik. Sensor aliran elektromagnetik dapat mendeteksi aliran yang sangat kecil
dan dapat digunakan pada lokasi dimana current
meter mekanik
tidak dapat
digunakan seperti
pada daerah
yang memiliki tanaman air dalam jumlah yang
besar, air yang terkontaminasi, perairan dangkal, dan perairan dengan keceptan yang
sangat pelan. Biasanya alat ini digunakan untuk mempelajari habitat biota perairan.
Gambar 3
OTT Nautilus
C 2000
Elektromagnetic Flow
Sensor 0-2.5 ms. Sumber: Ahmed 2009
2.2.3 Current Meter Akustik Acoustic Doppler Velocity ADV meter
merupakan salah satu contoh alat akustik yang dikembangkan untuk mengukur laju
aliran dalam dua atau tiga dimensi. Alat ini terbagi menjadi dua bagian yaitu pemancar
sinyal dan penerima sinyal yang mengukur laju aliran pada 0.25 cc volume air yang
terletak 10 cm pada sensor. Pemancar memancarkan sinyal pada sampel air
kemudian sinyal akustik akan dipantulkan kembali oleh partikel tersuspensi yang ada
di air yang diterima oleh penerima sinyal.
Dibandingkan dengan current meter mekanik, ADV meter memiliki beberapa
keunggulan seperti area kecepatan yang lebih luas, pengukuran pada area yang lebih
dangkal, dan tidak memerlukan kalibrasi ulang. Alat ini dapat menambah kualitas
data pada kecepatan yang sangat rendah dan memiliki daya tahan yang tinggi.
Gambar 4 Acoustic Doppler Velocity Meter 0.001
– 4.0 ms. Sumber: Ahmed 2009
2.2 Thermal Flow meter
Kategori