2 Sensor Seismik TINJAUAN PUSTAKA

commit to user 9 Berikut ini adalah gambar seismometer sederhana, Gambar 2. 2a Prinsip inersia dari seismometer Instrumentation in Earthquake Seismology, 2002 Pada prinsipnya jika bumi bergetar, maka semua benda yang ada di atas bumi akan turut bergetar, sehingga jika pada suatu daerah akan dilakukan observasi terhadap gerak-gerak bumi maka tempat observasi tersebut harus diam nisbi letaknya terhadap tempat di sekelilingnya. Berdasarkan atas pengertian inilah alat seismograf yang akan mencatat getaran gempa mempunyai suatu bagian yang disebut ”massa stasioner” massa diam artinya meskipun tempat disekelilingnya bergetar maka bagian ini akan tetap diam. Gerak relatif dari massa terhadap tanah kemudian disebut sebagai fungsi gerak tanah yang dicerminkan oleh resonansi yang dihasilkan oleh gerak pegas, sehingga frekuensi resonansinya dirumuskan sebagai; 1 Dimana; k = konstantan pegas m = massa benda spring mass Measure of mass displacement damping m k fo p 2 1 = commit to user 10 Sekarang ini sensor mekanik hanya dibuat berdasarkan frekuensi resonansi sekitar 1.0 Hz short period sensor. Sensor dapat mengukur frekuensi yang lebih rendah didasarkan pada Force Balanced Accelerometer BCA. Gambar 2. 2b Prinsip sederhana dari Force Balanced Accelerometer BCA Instrumentation in Earthquake Seismology, 2002 Force Balanced Accelerometer BCA mempunyai feedback coil yang dapat memberikan gaya yang sama serta berlawanan dengan gaya inersia terhadap percepatan yang akan diukur. Di dalam tranducer sendiri terdapat capasitor C. Agar alat atau massa menjadi lebih stabil lagi maka terdapat suatu pegas yang berfungsi sebagai peredam dumping. Getaran yang terjadi pada tanah dicatat sebagai suatu pergeseran relatif dari suatu titik strain. Akibat pergeseran tanah yang ada maka timbul getaran dan getaran ini diubah menjadi pulsa listrik dengan adanya lilitan kawat. Lilitan kawat bekerja dengan prinsip induksi elektromagnetik. Pencatatan datanya dapat terjadi secara digital maupun analog. Kertas pencatatannya dengan menggunakan kertas foto atau dengan kertas biasa. Getaran menyebabkan perubahan fluks magnenik. Ketika terjadi perubahan medan magnetik maka akan dapat diketahui nilai distribusi arus yang mengalir di dalamnya hukum Ampere dalam bentuk diferensial. spring mass Volt out ~ acceleration Displacement tranducer R C Force coil commit to user 11 Curl B = µo j 1a Dasar-dasar Fisika Universitas,1994 Dimana, B = medan magnetik Tesla µo = permeabilitas magnetic j = rapat arus kemudian fluks dari kerapatan arus dapat dinyatakan sebagi arus listrik. Dengan adanya faktor nilai hambatan Ohm maka dapat ditentukan keluaran seismometer yang berupa nilai voltase tegangan keluaran. Hukum Ohm; V = I R 1b Dasar-dasar Fisika Universitas,1994 Dimana, V = tegangan Volt R = hambatan ohm I = arus listrik A

III. 3 Jaringan Seismik Gunungapi Merapi

Monitoring gunungapi Merapi dilakukan dengan memantau melalui stasiun-stasiun yang tersebar di sekitar gunungapi Merapi. Sampai saat ini terdapat empat stasiun seismograf di Merapi, yaitu: di bukit Pusonglondon PUS ketinggian 2.625 m di atas permukaan laut dpl, bukit plawangan PLA pada 1.276 m dpl, Deles DEL pada 1.487 m dpl dan di Klatakan KLA pada 1.918 m dpl. Stasiun-stasiun tadi tetap dipertahankan jumlahnya sebanyak empat buah yaitu syarat minimal untuk perhitungan pusat gempa hiposenter. Sebelumnya terdapat stasiun di Gemer GEM, di lereng barat pada ketinggian 1.318 m dpl, yang hilang karena terlanda awanpanas pada saat letusan bulan Juli 1998. Seluruh data dari semua stasiun seismograf dipancarkan ke Yogyakarta dan dicatat dalam kertas seismogram maupun dalam komputer. Sistem seismograf commit to user 12 yang ada di gunung Merapi di bedakan menjadi dua yaitu unit lapangan dan unit penerima. Unit lapangan terdiri dari semua peralatan yang dipasang di lapangan yang terdiri dari sensor, amplifier, VCO dan pemancar. Sensor seismograf seismometer atau geophone merupakan inti dari seismograf. Seismometer yang dipakai dari tipe elektromagnetik, sensor kecepatan, dengan massa 1 kilogram dan frekuensi 1 Hz. Setiap 1 mm detik nilai out put dari seismometer diatur sebesar 50 miliVolt, sebagai contoh apabila terdapat kecepatan gerak tanah sebesar 1 mms pada kabel keluaran akan terukur tegangan sebesar 50 mV. Besarnya tegangan keluaran tergantung dari gerak tanah. Karena pada umumnya getaran tanah sangat kecil, maka tegangan keluaran seismometer diperkuat dengan amplifier. Di gunungapi Merapi digunakan penguatan sinyal sebesar 72 dB desibel, dengan kata lain penguatan sinyalnya mencapai 2000 x nilai sinyal awal. Sinyal yang telah diperkuat dimasukkan dalam VCO pengubah tegangan ke frekuensi suara sebelum dipancarkan dengan gelombang Very high Frequency VHF ke Yogyakarta. Pancaran menggunakan daya yang cukup rendah sekitar 100 miliWatt. Walaupun daya cukup rendah, karena jalur transmisi radio dari Merapi ke Yogyakarta terbuka maka tidak ada hambatan dalam pengiriman datanya. Transmisi data menggunakan transmisi analog, yang berarti bahwa transmitter beropersi secara terus menerus memancarkan gelombang radio yang membawa sinyal seismik. Unit penerima dari seismograf terdiri dari radio penerima, demodulator dan rekorder. Dengan radio penerima, sinyal dari seismometer di lapangan dapat diterima rekorder. Dengan radio penerima, sinyal dari seismometer di lapangan dapat diterima berupa sinyal analog dan kemudian dengan demodulator sinyal tersebut dipisahkan dari sinyal pembawanya carier sehingga kemudian dapat dicatat dalam kertas seismogram, sinyal dari seismometer di lapangan juga dicatat dengan komputer PC lain dengan pencatatan menggunakan kertas seismogram. Peranan pos pengamatan sangat diperlukan dalam mitigasi bencana letusan. Oleh karena itu pemantauan seismik dari pos diperlukan sehingga pengamat dapat setiap saat mengetahui kondisi aktivitas Merapi.