Scintrex CG 5 dan CG 3

PENDAHULUAN

Dasar teori dari metode gravity atau dikenal juga sebagai metode gaya berat adalah Hukum Newton, yang mana Sir Isaac Newton menyatakan bahwa tarik menarik antara dua buah benda sebanding dengan kedua massa benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat kedua massa tersebut.

Selain itu ada juga hukum Newton tentang gerak yang menyatakan bahwa gaya adalah besarnya perkalian dari massa dan percepatannya.

Karena metode ini juga sering digunakan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan dengan cara mengamati variasi lateral dari densitas permukaan bawah batuan, makanya metode ini dikatakan metode tak langsung dalam survey geofisika.

kondisi pengukuran dibawah permukaan

Gaya gravitasi adalah suatu gaya yang bekerja antara dua benda, contohnya antara manusia dan bumi yang mana besarnya gaya akan berbanding lurus dengan massa kedua benda dan berbanding terbalik secara kuadrat dengan jarak antara kedua benda tersebut.

Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial adalah suatu energi yang dimiliki atau terdapat dalam suatu benda (materi) karena kedudukan atau letaknya terhadap bumi. Lihatlah gambar dibawah ini yang mana sebuah benda bermassa m digantung sebagai berikut :

Energi potensial grvitasi

Jika tali yang menggantung benda itu putus maka benda tersebut akan jatuh, sehingga bisa dikatakan bahwa benda telah melakukan usaha. Besarnya energi potensial yang benda lakukan sama dengan usaha yang dilakukan gaya berat terhadap benda tersebut selama menempuh jarak h.

       

Ep = m.g.h

Ep = energi potensial (joule)

m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = ketinggian (meter)

Hal-hal yang mempengaruhi persebaran nilai gravitasi di permukaan bumi antara lain:

• Adanya perbedaan jari-jari bumi. Jari-jari bumi cenderung lebih besar pada garis khatulistiwa. (mengurangi nilai gravitasi)
• Adanya kelebihan massa pada bagian khatulistiwa. (menambahkan nilai gravitasi)
• Adanya rotasi bumi yang berakibat adanya gaya sentripetal pada bagian khatulistiwa bumi. (mengurangi nilai gravitasi)

Akuisisi Data

Akuisisi data gravitasi dapat dibagi menjadi 2 yaitu pengukuran secara absolut dan relative.

• Pengukuran secara absolut dilakukan dengan mengukur langsung besar medan gravitasi yang mempengaruhi titik pengukuran.
• Pengukuran secara relative dilakukan dengan membandingkan medan gravitasi pada satu titik terhadap satu titik acuan

Koreksi Dalam Metode Gravitasi

1.Tidal Correction (koreksi pasang surut)

Koreksi pasang surut biasanya digunakan dalam penghapusan atau untuk menghilangkan efek gravitasi yang ditimbulkan oleh benda-benda luar angkasa. Karena alat gravimeter sangat peka terhadap gaya tarik gravitasional matahari dan bulan sehingga sangat berpengaruh pada alat tersebut dalam melakukan suatu pengukuran, dalam koreksi pasang surut dapat memberikan pengaruh gravitasi hingga 0,3 mGal. Selain matahari dan bulan, rotasi bumi juga sangat berpengaruh dalam perubahan nilai gravitasi.

2. Drift Correction (koreksi apungan)

Koreksi apungan digunakan akibat terjadinya perbedaan pembacaan yang dilakukan dari stasion pertama pada waktu yang berbeda-beda. Hal ini bisa terjadi kapan saja ketika adanya guncangan pegas terhadap alat ukur selama proses perpindahan dari stasion pertama menuju stasion selanjutnya. Untuk menghilangkan efek ini, akuisisi data dapat dibuat dalam satu rangkaian tertutup, sehingga besar penyimpangan tersebut dapat diketahui pada selang waktu tertentu. Selain itu, koreksinya juga bisa dilakukan dengan cara mengukur kembali di titik base sesering mungkin, semakin sering melakukan pengukuran kembali maka data yang didapatkan akan semakin baik untuk koreksi.

Bahkan bila sualtu instrument dirawat dengan perawatan yang sangat baik ( dijaga selalu seperti pada kondisi yang eharusnya – harga sebuah gravimeter baru adalah ~$30,000 ), alat – alat kelengkapan atau material yang digunakan untuk menyusun pegas, akan tetap berubah seiring berjalannya waktu. Variasi dari material pegas ini terhadap waktu, dapat berupa bertambahnya panjang pegas (mulur) setelah beberapa waktu, atau karena pengaruh suhu. Untuk membantu meminimalisasi, gravimeter sebaiknya dikontrol suhunya, atau merekonstruksi material – material yang yang relatif tidak sensitif dengan perubahan suhu. Walaupun itu semua telah dilakukan, gravimeter akan tetap memiliki drift, sebesar 0.1 mgal per hari.

3. Latitude correction (koreksi lintang)

Koreksi yang satu ini dilakukan supaya bisa mengkoreksi nilai pada setiap lintang geografis karena disebabkan oleh bentuk bumi yang elipsoid dan memiliki gaya sentrifugal yang diperoleh dari rotasi bumi. Dalam koreksi ini selalu dipakai satu titik sebagai dasarnya untuk melakukan pengamatan terhadap bumi.

4. Free Air Correction (koreksi udara bebas)

Koreksi udara bebas merupakan salah satu koreksi elevasi (ketinggian) yang mengabaikan massa di antara permukaan air laut dengan titik pengamatan. Tujuan koreksi ini ialah untuk menghilangkan pengaruh ketinggian dari suatu pengukuran terhadap nilai pengukuran pada suatu titik pengamatan, semakin tinggi suatu tempat di permukaan bumi maka percepatan gravitasi yang dimiliki bumi akan semakin kecil. Sifat dari koreksi yang satu ini ialah menambahkan koreksi lintang pada titik pengamatan terhadap bumi. Koreksi udara bebas sebenarnya mengabaikan seluruh massa material yang terletak di antara permukaan tanah dengan spheroid referensi. Efek gravitasi yang terjadi ini massanya positif, hal ini berlawanan dengan gradien udara bebas dan karena itulah nilainya akan cenderung berkurang.

5. Bouger Slab Correction (koreksi bouger)

Koreksi bouger dilakukan akibat adanya massa yang terletak di antara bidang spheroid dengan titik pengukuran. koreksi ini didasarkan pada suatu pengecualian bahwa titik ukur berada pada suatu bidang datar yang luas dan mengandung suatu massa batuan dengan kerapatan massa tertentu. Efek bouger di ukur dari perbedaan letak titik ukur dari spheroid referensi atau titik ukur tersebut tidak dapat dinyatakan berada di permukaan air laut.

6. Terrain Correction (koreksi topografi)

Massa yang terletak di bawah permukaan antara titik pengamat dan bidang spheroid pada ketinggian yang sangat mempengaruhi gaya gravitasi, titik ukur yang menggunakan bidang spheroid dapat dibagi 2, yaitu :

• Bagian lempeng datar dengan ketebalan yang sama dengan ketinggian titik ukur terhadap permukaan spheroid
• Bagian yang ada diatas atau bagian yang hilang di bawah permukaan lempeng.

PEMBAHASAN

Jenis Gravimeter:

Gravimeter stabil menggunakan pegas untuk menyeimbangkan gaya gravitasi pada daya yang berlawanan. Perpindahan dapat diukur dari peningkatan atau penurunan gravitasi yang menyebabkan pegas memanjang atau mengecil. Itu bisa dikembalikan pada nilai referensi yang sudah ditetapkan dengan merubah ketegangan pegas pelaras. Nilai pelaras ketegangan ini adalah fungsi langsung dari nilai-nilai referensi perubahan gravitasi. Contohnya: Askania Gravimeter, Scintrex CG-3/3M, Scintrex CG-5, A-10 Gravimeter, dan Boliden Gravimeter

Gravimeter tidak Stabil menggunakan ketidakstabilan mekanik untuk membesarkan gerakan kecil untuk mengubahnya dalam gravitas. Contoh: La-coste Romberg gravimeter, dan Worden gravimeter.

Scintrex CG-5 memaksimalkan produktivitas pengulangan data yang mempunyai keunggulan di lapangan. Posisi Station diukur dengan kemampuan GPS terintegrasi.

• Internal GPS dan jam yang tepat untuk posisi XY dan koreksi pasang bumi
•  Eksternal GPS masukan untuk Z-posisi dan koreksi ketinggian
• Real time udara bebas dan koreksi Bouguer
• Online dekat koreksi medan zona
•  R / F On Off

Kelebihan Scintrex CG-5

CG-5 adalah gravimeter yang terakhir dari scintrex Ltd. Alat ini menawarkan semua bentuk dari standar industri rendah kebisingan CG-3m gravitasi mikro, tapi lebih ringan dan lebih kecil. Memiliki layar yang lebih luas dan memberi keleluasan antar pengguna. CG-5 dapat dioperasikan dengan sedikit latihan pengoperasian dan penggambaran otomatis secara signifikan, mengurangi kemungkinan kesalahan membaca penurunan data bertahap telah dikurangi dengan pencegahan yang cepat antara USB dan format data yang fleksibel penahan kebisingan telah dikembangkan.

Dengan secara terus menerus memonitor sensor elektronik, CG-5 dapat mengkompensasi otomatis untuk kerusakan dalam gravimeter. Dengan memperhatikan masa rendah dan sifat keelastikan yang luar biasa dari kwarsa fusi tares itu sebenarnya telah tereliminasi. CG-5 dapat ditransportasikan diatas jalan kasar dan arus residual yang sisanya rendah. CG-5 bisa menahan shock lebih dari 20G dan tares akan tidak menjadi 5 microgal. CG-5 menawarkan pengulangan yang terbaik lebih dari 10’s dari medan yang terbaca di CG-5 akan mengulang kedalam standar deviasi dari 0.0005 mgal.

Spesifikasi Alat:

Resolusi	1 micro Gal
Residual drift	0.02 milliGal/day
Tipe Sensor	Kuarsa Fusi menggunakan peniadaan elektrostatik
Jarak Kompensasi	+/- 200 arc.sec
Memory	1 M Byte
Data I/O port	USB
Tampilan	1/4 VGA 320 x 240 pixels
Dimensi dan Berat	31 x 22 x 21 cm, 8 kg termasuk batterai
Operasi Jarak Temperatur	- 40°C to + 45°C
Automated compensations	Temperature Instrument Arus, Sampel gangguan Filter gangguan Seismic
Jarak Operasi	8000 mGal tanpa setting ulang

Prinsip Kerja Scintrex CG-5:

Prinsip kerja Scintrex CG-5 sama dengan alat lain, tapi yang membedakannya adalah menggunakan umpan balik (feedback) pada sirkuitnya untuk mengontrol arus pada lempeng dan sebagai pengembalian masa ke angka nol (kalibrasi).

Scintrex membuat hasil produksi lebih maksimal, data yang didapat sangat tinggi meski dikeadaan lapangan yang tidak rata. Alat ini telah dilengkapi dengan GPS internal dan sangat presisi mengunci posisi koordinat X dan Y dan dilengkapi beberapa koreksi bumi seperti: Koreksi udara bebas, dan koreksi bouger, R/F On Off. Koreksi langsung daerah sekitar di lapangan (pengaruh tinggi rendah atau daerah yang tidak rata).

Perbedaan Antara Gravimeter La Coste & Scintrex CG-5 dan CG-3

Gravimeter  La Coste & Romberg	Gravimeter Autograv Scintrex
Leveling secara manual	Leveling bisa otomatis
Skala Baca: 0 – 6000	Skala baca: 0 - ~
Clamp pengunci diputar ke kanan	Clamp pengunci otomatis
Data dicatat secara manual	Data dapat direcord
Pengaturan sensitivitas manual	Sensitivitas adjusment dengan software dan manual
Skala reading dikonversi ke mgal	Skala reading dalam mgal
Tidak dapat mencatat besaran data tide	Mampu mencatat besaran tide
Kesalahan data baca tidak terdeteksi	Kesalahan data baca terdeteksi

KESIMPULAN    

• Pengukuran Gravitasi bisa dilakukan dengan 3 cara, yakni: Pengukuran dengan Falling body (benda yang terjatuh), Pengukuran dengan pendulum dan pengukuran dengan Mass on Spring (Masa pegas).
•  Dasar teori dari metode gravity atau dikenal juga sebagai metode gaya berat adalah Hukum Newton, yang mana Sir Isaac Newton menyatakan bahwa tarik menarik antara dua buah benda sebanding dengan kedua massa benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat kedua massa tersebut.
•  Akuisisi data gravitasi dapat dibagi menjadi 2 yaitu pengukuran secara absolut dan relatif.
• Koreksi Dalam Metode Gravitasi ada 6, yaitu: Tidal Correction (koreksi pasang surut), Drift Correction (koreksi apungan), Latitude correction (koreksi lintang), Free Air Correction (koreksi udara bebas), Bouger Slab Correction (koreksi bouger), dan Terrain Correction (koreksi topografi).
• Jenis Gravimeter ada 2, yakni: Gravimeter stabil dan Gravimeter tidak stabil
• Prinsip kerja Scintrex CG-5 sama dengan alat lain, tapi yang membedakannya adalah menggunakan umpan balik (feedback) pada sirkuitnya untuk mengontrol arus pada lempeng dan sebagai pengembalian masa ke angka nol (kalibrasi).

DAFTAR PUSTAKA

Blogspot. 2014. “Koreksi Metode Gravity”. Dalam http://rahmatsyukranna.blogspot.co.id/#! (diakses tanggal 23 April 2016).

Blogspot. 2014. “Instrument Metode Gaya Berat”. Dalam http://annisa-bestariii.blogspot.co.id/2014/04/instrument-metode-gaya-berat.html  (diakses tanggal 23 April 2016).

Scribd. 2016. “Alat Gravimeter”. Dalam https://www.scribd.com/doc/19465441/Alat-Gravimeter (diakses tanggal 23 April 2016).

Dermawan, Airlangga. 2010. Rekonseptualisasi dan Pemrograman Reduksi Data Gravitasi Serta Pemetaan ke Koordinat Teratur (Gridding) Menggunakan Bahasa Pemrograman Visual Basic. Yogyakarta.