Cara lain untuk mengetahui koefisien atenuasi ini adalah dengan mengetahui terlebih dahulu nilai Moment Spectral Density
Mo. ]………………………..……….2
a dim na
: X = jarak
Ao = Amplitudo mula-mula volt Ax = Amplitudo setelah menempuh jarak x volt
Mo
o
= Moment spectral density mula-mula Mo
x
= Moment spectral density pada jarak x Garret et al 1972 mengukur kecepatan gelombang dengan menurunkan rumus berikut :
Vb
2
= E ρ………………………………………… 3
sedangkan E = F ε.A
dengan : Vb = kecepatan gelombang ms
E = massa jenis kgm
3
= modulus young Pa F =
gaya Newton
A = luas permukaan m
2
ε = tensile strain Dari rumus di atas diketahui modulus young berbanding lurus dengan kecepatan
gelombang. Modulus young berbanding lurus dengan gaya, semakin besar besar gaya yang dibutuhkan maka semakin besar tingkat kekerasan, dengan demikian modulus young juga semakin
besar sehingga kecepatan gelombang juga semakin besar.
C. Transduser Ultrasonik
Transduser adalah suatu alat yang mengubah suatu energi ke dalam bentuk energi lainnya. Transduser ultrasonik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk suara dan
sebaliknya, transduser ultrasonik juga dapat mengubah energi mekanik seperti suara menjadi energi listrik. Transduser akan mengeluarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi di atas 20
kHz. Besarnya gelombang ultrasonik yang dapat dibangkitkan tergantung pada jenis transdusernya. Sebagai contoh transduser 40 kHz akan membangkitkan gelombang ultrasonik
dengan frekuensi 40 kHz. Transduser akan aktif jika diberi sinyal sebesar 40 kHz . Pada penelitian ini digunakan gelombang ultrasonik dengan frekuensi sebesar 50 kHz, hal tersebut dikarenakan
transduser yang digunakan adalah t ransduser dengan frekuensi 50 kHz.. Transduser terdiri dari dua jenis yaitu transduser pengirim transmitter Tx dan transduser penerima receiver Rx.
8
Transduser ultrasonik terbuat dari material piezoelectric yaitu terbuat dari bahan quartz SiO
3
dan Barium titanat BaTiO
3
yang akan menghasilkan medan listrik pada saat material berubah bentuk atau dimensinya sebagai akibat dari gaya mekanik. Hal tersebut sering disebut
efek piezoelektrik. Bahan piezoelektik yang digunakan pada transduser ultrasonik mengubah sinyal listrik
menjadi getaran mekanik dan mengubah kembali getaran mekanik menjadi energi istrik. Elemen aktif dari transduser adalah inti transduser yang mengubah energi listrik menjadi energi suara dan
sebaliknya mengubah energi suara menjadi energi listrik. Elemen aktif pada transduser biasanya adalah sebuah material terpolarisasi. Material terpolarisasi adalah beberapa bagian molekul
bermuatan positif dan sebagian lagi bermuatan negatif dengan elektroda yang menempel pada dua sisi yang berlawanan. Pada saat medan listrik melewati material, molekul yang terpolarisasi akan
menyesuaikan dengan medan listrik sehingga menghasilkan dipole yang terinduksi dengan molekul. Penyesuaian molekul akan menyebabkan perubahan dimensi pada material.
Komponen utama pada transduser ultrasonik adalah elemen aktif, backing, dan wear plate. Elemen aktif terbuat dari bahan piezo atau ferroelectric yang mengubah energi listrik yang
dihasilkan oleh pembangkit pulsa menjadi energi ultrasonik. Backing mempunyai penguatan yang tinggi. Material yang mempunyai kerapatan yang sangat tinggi digunakan untuk mengontrol
getaran dari transduser dengan menyerap radiasi energi dari bagian belakang elemen. Wear plate berfungsi untuk melindungi bagian elemen aktif serta sebagai medium yang kontak langsung
dengan material yang akan diuji.
D. Penelitian Ultrasonik Pada Komoditas Pertanian
