Conductivity Temperature Depth [PDF]

Citation preview

Conductivity Temperature Depth (CTD) CTD adalah alat yang digunakan dalam sampling oseanografi untuk mengukur salinitas air laut, suhu serta kedalaman air laut pada tempat dan kedalaman yang diinginkan. Alat ini terdiri dari 3 sensor utama, yaitu sensor tekanan untuk pengukuran kedalaman, thermistor sebagai sensor suhu, dan sel induktif (conductivity) sebagai sensor salinitas, juga dapat diberikan sensor tambahan seperti sensor klorofil, kekeruhan, oksigen dsb. Umumnya ada 3 komponen utama dalam pengoperasian CTD yaitu : CTD, perangkat komputer dengan software-nya, dan perangkat interface sebagai unit penghubung antara CTD dan komputer (Gambar 1). CTD (Conductivity Temperature Depth)



CTD (Conductivity Temperature Depth) adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas.. Secara umum, sistem CTD terdiri dari unit masukan data, sistem pengolahan, dan unit luaran.



Unit masukan data terdiri dari sensor CTD, rosette, botol sampel, kabel koneksi dll. Sensor berfungsi untuk mengukur parameter karakteristik fisik air laut yang terdiri dari sensor tekanan, temperatur, dan konduktivitas. Botol sampel berfungsi sebagai wadah sampel air sedangkan rosset berfungsi untuk mengatur penutupan botol. Kabel koneksi berfungsi sebagai penompang, dan juga berfungsi sebagai pengantar sinyal. Telekomando akan memberikan sinyal kepada rosset untuk menutup botol secara berurutan, setelah mengambil sampel air laut.



Unit pengolah terdiri dari sebuah unit pengontrol CTDS (CTD Sensor) dan komputer yang dilengkapi perangkat lunak. Unit pengontrol berfungsi sebagai pengolah sinyal CTD, penampil hasil pengukuran serta pengubah sinyal analog ke digital. CTD mengontrol setiap kegiatan akusisi dan pengambilan sampel serta kalibrasi. Setiap penekanan tombol fungsi sesuai pada menu, maka printer akan mencetak posisi, kedalaman, salinitas, konduktifitas dan temperatur sehingga kronologis kegiatan pengoprasian CTD dapat terekam.



Sensor adalah sebuah piranti yang mengubah fenomena fisika menjadi sinyal elektrik. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas).



a. Sensor Tekanan. Sensor tekanan merupakan sensor yang memanfaatkan hubungan langsung antara tekanan dan kedalaman. Sensor ini terdirai dari tahanan yang berbentuk seperti jembatan wheatsrone kemudian dinamakan strain gauge. Strain gauge merupakan alat resistansi yang berubah ketika mendapat tekanan, Tahanan ini akanmemegang peranan ketika mendapat gaya dalam bentuk fisika seperti tekanan, beban (berat), arus dll. (Herunadi, 1998).



b. Sensor Temperatur. Sensor temperatur adalah sensor yang berpengaruh terhadap suatu hambatan, dalam bentuk termistor. Termistor (tahanan termal) merupakan alat semikonduktor yang berperan sebagai tahanan dengan besar koefisien tehanan temperatur yang tinggi dan biasanya bernilai negative. Alatini terbuat dari campuran Oksida-Oksida logam yang diendapkan seperti mangan, nikel, kobalt dll.



c. Sensor Konduktifitas. Sensor konduktofitas merupakan sensor yang mendeteksi adanya nilai daya hantar listrik di suatu perairan. Sensor ini merupakan sensor yang terdiri dari tabung berongga danempet buah terminal elektroda platina-rhodium di belakang sisinya. Sebagai sensor yang melewati nilai konduktifitas maka rata-rata hasil proses dalam pengukuran akan melewati nilai rendah (low pass fliter). Sensor ini akan mulai mengukur ketika alat telah bergerak masuk kedalam air sampai pada posisi yang diinginkan. Sebenarnya sensor ini mengukur nilai konduktifitas untuk mengetahui nilai salinitas atau kadar garam di sebuah perairan sacara tidak langsung.



Prinsip Pengukuran CTD. Pada Prinsipnya teknik pengukuran pada CTD ini adalah untuk mengarahkan sinyal dan mendapatkan sinyal dari sensor yang menditeksi suatu besaran, kemudian mendapatkan data dari metode multiplexer dan pengkodean (decode), kemudian memecah data dengan metode enkoder untuk di transfer ke serial data stream dengan dikirimkan ke kontrolunit via cabel.



CTD diturunkan ke kolom perairan dengan menggunakan winch disertai seperangkat kabel elektrik secara perlahan hingga ke lapisan dekat dasar kemudian ditarik kembali ke permukaan. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas). Pengukuran tekanan pada CTD menggunakan strain gauge pressure monitor atau quartz crystal.



Tekanan akan dicatat dalam desibar kemudian tekanan dikonversi menjadi kedalaman dalam meter. Sensor temperatur yang terdapat pada CTD menggunakan thermistor, termometer platinum atau kombinasi keduanya. Sel induktif yang terdapat dalam CTD digunakan sebagai sensor salinitas. Pengukuran data tercatat dalam bentuk data digital. Data



tersebut tersimpan dalam CTD dan ditransfer ke komputer setelah CTD diangkat dari perairan atau transfer data dapat dilakukan secara kontinu selama perangkat perantara (interface) dari CTD ke komputer tersambung.



Bagaimana cara kerja CTD ? CTD diletakan pada kerangka Rosette. Kemudian probe dihubungkan dengan kabel elektrik yang ada kerangka Rosette. Berat dari kerangka Rosette tersebut sekitar 25 Kg dan menghabiskan panjang kabel sekitar 5 meter untuk mengikat probe ke lengan-lengan kerangka. Setelah semua perangkat di pasang, akan lebih baik jika kita memeriksa keseimbangan peralatan, jika dipastikan fix maka kita dapat mulai memasukan CTD kedalam laut. Langkah-langkahnya sebagai berikut : 1. 2.



Mulai dengan program akusisi data dan dilengkapi profil untuk mengidentifikasi data. Siapkan peralatan yang akan digunakan dan letakkan botol sesuai dengan prosedur paemasangan. Setelah kerangka (Rosette) diletakan pada posisinya dan CTD (Probe atau rangkaian sensor yang sudah di Set) diletakan di dalamnya, maka instrumen ini akan ke sisi (pinggir) kapal, lalu dihubungkan kabel-kabek interkoneksinya maka instrumen tersebut siap diturunkan (lihat gambar 1). GAMBAR 1



3.



Setelah CTD siap untuk diturunkan maka kontrol unit di set untuk kondidi ON. Ketika kontrol unit sedang dipersiapkan maka instrumen (Rosette dan Probe) dapat diturunkan pelan-pelan mendekati permukaan air (lihat gambar 2). GAMBAR 2



4.



CTD mulai diturunkan kedalam air secara pelan-pelan, dan pada saat inilah rangkaian Probe dan kontrol unit saling berhubungan untuk merekam data dalam benntuk sinyal analog pada tipe recorder. Pada saat ini juga prosedur akusisi dimulai dan kerangka Rosette pada CTD diturunkan dengan kecepatan tertentu sampai pada kedalaman yang diinginkan (lihat gambar 3). GAMBAR 3



5. 6.



7.



8.



Pada saat CTD probe diturunkan maka pengiriman data ke kontrol unit juga di mulai. Perhatikan data yang di dapat dan keaadaan kece[atan penurunannya. Setelah mendapatkan data yang diinginkan maka stop penerimaan data dari Probe. Berhentikan juga perekaman data pada recorder. Kemudian dapat ditarik ke permukaan air, dengan catatan tidak ada lagi data yang di kirim oleh CTD dan dipastikan OFF. Setelah unit data akusisi di-Offkan dan instrument diletakan di atas kapal maka tekan End of Profile data dan diberhentikan akusisi program. Data yang di dapat bisa langsung disambungkan ke personal Computer atau direkam oleh Tipe Recorder. Proses pengambilan data selesai.



Alat - alat Aplikasi Akustik Kelautan 1.



Conductivity Temperature Depth (CTD) Alat yang digunakan dalam sampling oseanografi untuk mengukur salinitas air laut, suhu serta kedalaman air laut pada tempat dan kedalaman yang diinginkan adalah CTD (Conductivity Temperature Depth). Secara umum, sistem CTD terdiri dari unit masukan data, sistem pengolahan, dan unit luaran. CTD digunakan untuk mengukur karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas. Unit pengolah terdiri dari sebuah unit pengontrol CTDS (CTD Sensor) dan komputer yang dilengkapi perangkat lunak. Unit pengontrol berfungsi sebagai pengolah sinyal CTD, penampil hasil pengukuran serta pengubah sinyal analog ke digital. CTD mengontrol setiap kegiatan akusisi dan pengambilan sampel serta kalibrasi. Setiap penekanan tombol fungsi sesuai pada menu, maka printer akan mencetak posisi, kedalaman, salinitas, konduktifitas dan temperatur sehingga kronologis kegiatan pengoprasian CTD dapat terekam. Sensor adalah sebuah piranti yang mengubah fenomena fisika menjadi sinyal elektrik. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas).



Gambar 2. CTD (Conductivity Temperature Depth)



(Sumber : Google.com)



Cara kerja CTD, sebagai berikut: CTD diturunkan ke kolom perairan dengan menggunakan winch disertai seperangkat kabel elektrik secara perlahan hingga ke lapisan dekat dasar kemudian ditarik kembali ke permukaan. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas). Pengukuran tekanan pada CTD menggunakan strain gauge pressure monitor atauquartz crystal. Pencatatan tekanan dalam desibar kemudian tekanan dikonversi menjadi kedalaman dalam meter. Sel induktif yang terdapat dalam CTD digunakan sebagai sensor salinitas. Sensor temperatur yang terdapat pada CTD menggunakan thermistor, termometer platinum atau kombinasi keduanya. Pengukuran data tercatat dalam bentuk data digital. Data tersebut tersimpan dalam CTD dan ditransfer ke komputer setelah CTD diangkat dari perairan atau transfer data dapat dilakukan secara kontinu selama perangkat perantara (interface) dari CTD ke komputer tersambung. 2.



ADCP (Accoustic Doppler Current Profiler)



RDI/Fran Rowe dan Kent Deines membuat ADCP (Accoustic Doppler Current Profiler) pada tahun 1981. Prinsip kerja ADCP berdasarkan perkiraan kecepatan baik secara horizontal maupun vertikal menggunakan efek Doppler untuk menghitung kecepatan radial relatif, antara instrumen (alat) dan hamburan di laut. Tiga beam akustik yang berbeda arah adalah syarat minimal untuk menghitung tiga komponen kecepatan. Beam ke empat menambah pemborosan energi dan perhitungan yang error. ADCP mentransmisikan ping, dari tiap elemen transducer secara kasar sekali tiap detik. Echo yang tiba kembali ke instrumen tersebut melebihi dari periode tambahan, dengan echo dari perairan dangkal tiba lebih dulu daripada echo yang berasal dari kisaran yang lebih lebar. Profil dasar laut dihasilkan dari kisaran yang didapat. Pada akhirnya, kecepatan relatif, dan parameter lainnya dikumpulkan diatas kapal menggunakan Data Acquisition System (DAS) yang juga secara optional merekam informasi navigasi, yang diproduksi oleh GPS. ADCP berfungsi untuk mengukur arus, plankton, dan lain-lain.



Gambar 1. ADCP (Accoustic Doppler Current Profiler) (Sumber : Google.com)



Sumber : http://seandy-laut-biru.blogspot.com/2010/01/acoustic-doppler-current-profiler-adcp.html http://abymarssiono.wordpress.com/2011/03/17/tekanan-dan-alat-alat-pengukurnya/



Instrument CTD (Conductivity, Temperature, and Depth) CTD singkatan dari Conductivity, Temperature, and Depth - adalah alat utama untuk menentukan sifat fisik penting dari air laut antara lain Konduktivitas, Temperatur (suhu), dan Kedalaman laut. Alat ini memeberikan gambaran yang tepat dan komprehensif dari distribusi dan variasi suhu air, salinitas, dan densitas yang membantu kita untuk memahami bagaimana pengaruh lautan terhadap kehidupan di dalamnya



Gambar: Perangkat CTD dalam posisi siap diturunkan ke air (atas), Proses kerja CTD dengan sensor yang melekat padanya (bawah).



Proses Kerja CTD Instrumen CTD terdiri dari seperangkat probe kecil yang menempel pada rangkaian roset besar. Roset diturunkan dengan kabel ke dasar laut. Dengan CTD kita dapat mengamati sifat air secara real time) melalui kabel yang menghubungkan CTD ke komputer (monitor) di kapal. Seperangkat CTD dioperasikan dari jarak jauh yang memungkinkan botol air dapat ditutup secara selektif ketika instrumen dinaikkan. Prosedur kerja standar CTD tergantung pada kedalaman air, membutuhkan dua sampai lima jam untuk mengumpulkan satu set lengkap sampel data air. Pengambilan sampel air sering dilakukan pada kedalaman tertentu sehingga para ilmuwan dapat mempelajari sifat fisik dari kolom air di tempat (kedalaman) tertentu dan waktu. Secara prinsip instrumentasi alat ini mengukur kualitas air dengan menggunakan sensor atau probe yang ditempel pada rangkaian alat, setelah sensor membaca kualitas air lalu ditransfer ke komputer di atas kapal setelah diproses lalu ditampilkan ke monitor.



Perangkat pendukung CTD



Ada dapat sejumlah aksesoris lainnya dan instrumen yang melekat pada paket CTD. Ini termasuk botol Niskin yang mengumpulkan sampel air pada kedalaman yang berbeda untuk mengukur sifat kimia, Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) yang mengukur kecepatan horizontal, dan sensor oksigen yang mengukur kandungan oksigen terlarut (DO) dari air. Keuntungan menggunakan CTD: ·



Dapat digunakan untuk penginderaan jauh



·



Sangat akurat karena dapat dikontrol dari atas kapal



·



Ringan (CTD saja)



·



Dapat digunakan hingga kedalaman beberapa ribu meter. Kekurangan CTD: Alatnya kecil, bertenaga rendah sensor CTD yang digunakan pada instrumen otonom seperti MP, glider, profil mengapung dan AUVs lebih kompleks untuk beroperasi, keterbatasan utama adalah kebutuhan untuk mengkalibrasi sensor individu. Hal ini terutama berlaku untuk instrumen otonom dikerahkan untuk jangka waktu yang lama. (Kapal-dikerahkan CTDs yang direferensikan dengan data sampel air yang tidak tersedia secara umum dengan penyebaran instrumen otonom.) Oleh karena itu, sensor harus stabil untuk periode penyebaran, atau asumsi tentang sifat-sifat air laut harus dibuat dan dirujuk ke data sensor. Sumber: Ensiklopedia Ocean Sciences, vol. 1, hal. 579-588



PENGENALAN ALAT SEDERHANA BIDANG OSEANOGRAFI



Alat Pengukur Suhu, Salinitas, dan Kecerahan CTD ( Conductivity Temperature Depth)



CTD (Conductivity Temperature Depth) adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas.. Secara umum, sistem CTD terdiri dari unit masukan data, sistem pengolahan, dan unit luaran. Unit masukan data terdiri dari sensor CTD, rosette, botol sampel, kabel koneksi dll. Sensor berfungsi untuk mengukur parameter karakteristik fisik air laut yang terdiri dari sensor tekanan, temperatur, dan konduktivitas. Botol sampel berfungsi sebagai wadah sampel air sedangkan rosset berfungsi untuk mengatur penutupan botol. Kabel koneksi berfungsi sebagai penompang, dan juga berfungsi sebagai pengantar sinyal. Telekomando akan memberikan sinyal kepada rosset untuk menutup botol secara berurutan, setelah mengambil sampel air laut (Anonim, 2012). Unit pengolah terdiri dari sebuah unit pengontrol CTDS (CTD Sensor) dan komputer yang dilengkapi perangkat lunak. Unit pengontrol berfungsi sebagai pengolah sinyal CTD, penampil hasil pengukuran serta pengubah sinyal analog ke digital. CTD mengontrol setiap kegiatan akusisi dan pengambilan sampel serta kalibrasi. Setiap penekanan tombol fungsi sesuai pada menu, maka printer akan mencetak posisi, kedalaman, salinitas, konduktifitas dan temperatur sehingga kronologis kegiatan pengoprasian CTD dapat terekam. Sensor adalah sebuah piranti yang mengubah fenomena fisika menjadi sinyalelektrik. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor



temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas) ( Anonim, 2012).       



- Kelebihan dari CTD adalah sebagai berikut: Merupakan salaha satu instrument penginderaan jauh, sehingga kita tidak perlu melakukan pengukuran dengan cara terjun langsung ke lapangan. Hasilnya lebih akurat. Beratnya ringan (hanya CTD tidak termasuk rosette) Dalam melakukan pengukuran dengan kedalaman lebih dari ribuan meter. - Kekurangan dari CTD adalah sebagai berikut : Pengukuran berbasis kapal masih diperlukan dalam penggunaan CTD, sehingga membutuhkan biaya yang cukup mahal. Sensor pada CTD masih bertenaga rendah, seperti yang digunakan pada instrument otonom seperti MP, glider, dan AUVs. Dalam mengkalibrasi sensor individu, CTD masih terdapat keterbatasannya sehingga akan menyebabkan instrument otonom membutuhkan waktu yang cukup lama untuk melakukan pengolahan data.



Refraktometer



Refraktometer sebenarnya alat ukur mengukur indek bias suatu zat. Definisi indek bias cahaya suatu zat adalah kecepatan cahaya didalam hampa dibagi dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Kebanyakan obyek yang dapat kita lihat, tampak karena obyek itu memantulkan cahaya kemata kita. Pada pantulan yang paling umum terjadi, cahaya memantul kesemua arah, disebut pantulan baur. Untuk keperluan ini cukup kita melukiskan satu sinar saaja, mustahil ada atau hanya merupakan abstrasi geometrical saja (Sear,1994). Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20 (Khopkar, S.M. 2007). Refraktometer adalah alat ukur untuk menentukan indeks cairan atau padat, bahan transparan dengan refrektometry. Prinsip pengukuran: oleh cahaya, penggembalaan kejadian, total refleksi. Ini adalah pembiasan (refraksi) atau refleksi total cahaya yang digunakan. Sebagai prisma umum menggunakan 3 prinsip, satu dengan indeks bias disebut prisma. Cahaya merambat dalam transisi antara



pengukuran prisma dan media sampel (cairan) dengan kecepatan yang berbeda indeks bias diketahui dari media sampel diukur dengan refleksi cahaya (Anonim, 2010). Refraktometer analog tradisional sering digunakan sebagai sumber cahaya sinar matahari atau lampu pijar untuk berpisah dengan filter warna detektor adalah skala yang dapat dibaca dengan sistem optik, optik dengan mata. Contoh refraktometer adalah Obbe refraktometer, Pulfrich refraktometer, Woltan Stans refraktometer (1802),Jellay refraktometer (Khopkar, S.M. 2007). -



Kelebihan alat ini adalah:



Refraktometer alat ini bekerja berdasarkan indeks bias, dimana indeks bias berubah untuk setiap perubahan brix. -



 



Kekurangan alat ini adalah: Zat yang terlarut dianggap seluruhnya gula (untuk refraktometer sucrose) sedangkan untuk refraktometer garam (salt) zat terlarutnya dianggap sebagai garam (NaCl) seluruhnya.



Sechi Disk Sechi disk adalah alat pengukur kecerahan (transparansi perairan di laut) yang terbuat dari piringan yang kemudian diberi warna cat hitam dan putih. umumnya ukuran yang digunakan adalah piringan dengan ukuran dengan diameter 18 inchi. Dan dibuat menggunakan piringan metal dengan warna hitam dan putih. Secchi disk digunakan untuk melihat seberapa jauh jarak (kedalaman) penglihatan seseorang ketika melihat ke dalam perairan. Caranya, piringan diturunkan ke dalam air secara perlahan menggunakan pengikat/tali sampai pengamat tidak melihat bayangan secchi. Saat bayangan pringan sudah tidak tampak, tali ditahan/ berhenti diturunkan. Selanjutnya secara perlahan piringan diangkat kembali sampai bayangannya tampak kembali. Kedalaman air dimana piringan tidak tampak dan tampak oleh penglihatan adalah pembacaan dari alat ini. Dengan kata lain, kedalaman kecerahan oleh pembacaan piringan secchi adalah penjumlahan kedalaman tampak dan tidaknya suatu kedalam laut ( Anonim, 2012). - Kelebihan alat ini adalah alatnya sederhana dan mudah digunakan. - Kekurangan : Kecerahan sangat tergantung pada keadaan cuaca dan waktu pengukuran. Sebagai alat ukur kecerahan perairan dalam mengukur transparansi air, perolehan datanya masih sebatas perkiraan atau tidak terlalu akurat. (Anonim, 2012)



WKC ( water Kuality Chaker)



merupakan alat untuk mengukur kualitas suatu perairan. Salah satu horiba yang digunakan pada saat praktikum adalah Horiba's U-50. Instrumen ini berfungsi untuk mengetahui kualitas air pada suatu tempat dimana memungkinkan perhitungan di atas 11 parameter kualitas air. Instrumen ini di design untuk keduanya baik pekerjaan berat ataupun memudahkan dalam cara pengoperasian , sehingga ini sangatlah cocok untuk lapangan pekerjaan. Sampling di sungai, lingkungan dinding bawah, danau, run off, dan lain-lain sangatlah mudah dengan mengunakan serial Horiba U-52 . Horiba adalah suatu alat untuk aplikasi yang menuntut panjangnya kabel, dalam pengukuran pada berbagai poin-poin, atau menghubungkan pemeriksaan dengan alat untuk memilih komponen penting dari table atau data berikut. Multi-Probe Sensor mampu memeriksa kedalaman, daya konduksi, temperatur, dan kekeruhan (Anonim, 2012). Kelebihan alat ini adalah dengan menggunakan satu alat kita dapat mendapat informasi berbagai parameter fisika dan kimia DO, PH, temperatur, konduktivitas, kedalaman, salinitas serta turbidity. Kekurangan alat ini yaitu pengkalibrasiannya yang harus dilakukan pada pH 4



Alat Pengukur Arus Current Meter



Seluruh current-meter mekanik mengukur kecepatan dengan melakukan pengubahan gerakan linear menjadi menjadi angular. 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 velositas. Juga harus tahan lama, mudah dilakukan pemeliharaan, dan simpel digunakan dengan kondisi lingkungan yang berbeda-beda. Indikator kinerja tergantung pada inertia dari rotor, gerakan air, dan gesekan dalam bearing. Secara umum current meter yang biasa dipergunakan memiliki dua tipe : dengan “verctical axis meter” dan “axis meter horizontal”. Dalam kedua perbedaan tersebut rotasi dan rotor dari propeller dipergunakan untuk menentukan kecepatan arus laut sesuai dengan pengaturan pada current-meter. Sebelum current-meter ditempatkan, hubungan antara rotasi dan kecepatan dengan mempergunakan “towing tank”. Tiga type dari alat ukur kecepatan dengan mempergunakan hukum Faraday. Dimana konduktor (air) menggerakkan daerah medan magnet (diubah dengan kumparan berbeda kutub) yang menghasilkan voltase dengan adanya arus air. Jadi secara umum ada tiga jenis yang sering dipergunakan saat ini, prinsip electromagnetik dengan mengukur kecepatan mempergunakan hukum Faraday dengan menyatakan bahwa air mengakibatkan perubahan medan magnetik yang ada dalam bidang yang



telah diatur sehingga menghasilkan tegangan yang berbeda secara linear sebanding dengan kecepatan arus. Elektrode dalam penelitian dapat mendeteksi tegangan yang dihasilkan oleh air. Karena current meter tidak bergerak bagian mereka tidak terganggu banyak sehingga tidak membutuhkan pemeliharaan yang terkait dengan permasalahan mekanik Kelebihan alat ini adalah baik untuk bekerja dengan cepat dan akurat, dan rumus kalibrasi dengan mudah dapat diubah dalam grafik kecepatan, yang membuat perluasan lebih mudah. Kekurangan alat ini adalah tidak dapat mengetahui arah arus, dan komponennya dapat menambah atau mengurangi jumlah putaran baling-baling sehingga tidak dapat mengetahui kecepatannya dengan benar. ADCP



Accoustic Doppler Current Profiler atau yang lebih sering disingkat dengan ADCP ini merupakan alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran di dalam kolom air laut seperti pengukuran kecepatan rambat suara di dalam air laut. ADCP yang beroperasi tidak hanya dapat mengukur kecepatan suara di dasar laut tapi juga pada interval yang sama hingga ke permukaan. ADCP bekerja dengan prinsip gelombang suara yang disebut efek doppler. suara yang datang dengan frekuensi tinggi yang mendekati alat, kemudian menjauhi alat. ADCP bekerja dengan mendeteksi keberadaan suara pada frekuensi yang konstan. pantulan suara yang bergerak didalam air dibawa oleh partikel partikel air dan dipantulkan kembali ke ADCP. karena efek doppler, pantulan gelombang suara yang dibawa oleh partikel air menjauh dari alat menyebabkan penurunan frekuensi elombang suara. perbedaan gelombang suara yang dikeluarkan oleh ADCP dengan gelombang yang diterima disebut dengan “pergeseran doppler” (doppler shift), dimana pergeseran ini digunakan untuk mengukur seberapa cepat gelombang tersebut bergerak melalui partikel air Kelebihan alat ini adalah sebagai berikut:



1. Di masa lalu, mengukur profil kedalaman saat ini diperlukan penggunaan string panjang meter saat ini. Hal ini tidak lagi diperlukan. 2. Tindakan arus skala kecil 3. Berbeda dengan teknologi sebelumnya, ADCPs mengukur kecepatan mutlak air, tidak hanya seberapa cepat satu massa air bergerak dalam hubungannya dengan yang lain. 4. Mengukur kolom air sampai dengan 1000m lama.



Kekurangan alat ini adalah sebagi berikut:



1. Ping frekuensi tinggi menghasilkan data yang lebih tepat, tapi ping frekuensi rendah perjalanan jauh dalam air.Jadi para ilmuwan harus membuat kompromi antara jarak yang profiler dapat mengukur dan ketepatan pengukuran. 2. ADCPs diatur ke "ping" juga cepat kehabisan baterai cepat. 3. Jika air sangat jelas, seperti di daerah tropis, memukul partikel cukup untuk menghasilkan data handal.



ping



tidak



mungkin



Alat Pengukur Gelombang Wave Pole



Wave Pole adalah papan kayu dengan panjang 4 meter, lebar 15 cm dan tebal 3 cm yang berskala tiap 20 cm. Pengukuran tinggi gelombang dilakukan dengan mengamati puncak dan lembah, perhitungan periode gelombang dilakukan dengan menghitung waktu gerakan gelombang melewati titik tertentu. Pengukuran tinggi gelombang dilakukan dengan mengamati batas puncak gelombang dan batas lembah gelombang yang melewati wave pole yang kami letakkan di sekitar 30 meter dari garis pantai untuk kemudian dicatat. Perhitungan periode gelombang dilakukan dengan cara ; pertama, menentukan titik tetap dari letak wave pole dengan jarak 2 meter, 3 meter, 4 meter, dan 5 meter yang berfungsi sebagai acuan jarak untuk menentukanperiode/waktu gelombang. Periode gelombang di hitung pada saat gelombang melewati wave pole sampai gelombang tersebut melewati batas titik tetap yang tadi telahditentukan (perhitungan periode gelombang ini dilakukan sebanyak 5 kali ulangan) (Jelajah iptek, 2012). Kelebihan alat ini adalah penggunaannya yang cukup mudah. Kekurangan alat ini adalah membutuhkan waktu yang lama untuk mendapatkan data gelombang yang cukup banyak dan kita harus mengetahui terlebih dahulu puncak dan lembah gelombang.



Alat Pengukur Pasang Surut Laut



Tide Staff



Tide Staff merupakan alat pengukur pasut yang paling sederhana, berupa papan dengan tebal 1 – 2 inci dan lebar 4 – 5 inci. Sedangkan panjangnya harus lebih dari tunggang pasut. Dimana pemasangan tide gauge ini haruslah pada kondisi muka air terendah (lowest water) skala nolnya masih terendam air, dan saat pasang tertinggi skala terbesar haruslah masih terlihat dari muka air tertinggi (highest water). Dengan demikian maka tinggi rendahnya muka air laut dapat kita ketahui. Dan dari data yang dicatat dari skala tide gauge tersebut, kita dapat mengetahui pola pasang surut pada suatu daerah pada waktu tertentu. Dalam pemasangannya rambu tersebut disekrup atau ditempelkan pada posisi vertical pada tiang atau penyangga yang cocok. Lokasi rambu harus berada pada lokasi yang aman dan mudah terlihat dengan jelas, tidak bergerak-gerak akibat gelombang atau arus laut. Tempat tersebut tidak pernah kering pada saat kedudukan air yang paling surut. Oleh karena itu panjang rambu pasut yang dipakai sangat tergantung sekali pada kondisi pasut air laut di tempat tersebut. Bila seluruh rambu pasut dapat terendam air, maka air laut tidak dapat dipastikan kedudukannya.Pada prinsipnya bentuk rambu pasut hampir sama dengan rambu dipakai pada pengukuran sifat datar (leveling). Perbedaannya hanya dalam mutu rambu yang dipakai. Mengingat bagian bawah rambu pasut harus dipasang terendam air laut, maka rambu dituntut pula harus terbuat dari bahan yang tahan air laut.Rambu pasut hampir selalu digunakan pada pelabuhan-pelabuhan laut. Akan tetapi dalam hal ini biasanya titik nol skala rambu diletakkan sama dengan muka surutan setempat, sehingga setiap saat tinggi permukaan air laut terhadap muka surutan tersebut atau kedalaman laut dapat diketahui berdasarkan pembacaan pada rambu. Dengan demikian hal ini sangat membantu bagi keamanan kapal yang akan berlabuh atau meninggalkan pelabuhan( Anonim, 2008). Kelebihan alat ini adalah penggunaannya yang cukup mudah. Kekurangan alat ini adalah membutuhkan waktu yang lama untuk mendapatkan data gelombang yang cukup banyak dan kita harus mengetahui terlebih dahulu puncak dan lembah gelombang.



Floating Tide Gauge



Prinsip kerja alat pengukuran pasut ini berdasarkan pada gerak naik turunnya permukaan laut yang dapat diketahui melalui pelampung yang dihubungkan dengan alat pencatat. Alat ini harus dipasang pada tempat yang tidak begitu besar dipengaruhi oleh gerakan air laut sehingga pelampung dapat bergerak secara vertical dengan bebes. Pengamatan pasut dengan alat ini banyak dilakukan, namun yang lebih banyak dipakai adalah dengan rambu pasut. Di pantai dimana terdapat ombak pecah, atau dimanapun ada gangguan permukaan air yang minimal, kisaran pasang surut dapat diukur dengan rangkaian papan yang sudah terbagi-bagi dalam kelas-kelas tertentu. Air yang mengarah ke pantai akan terukur pada interval-interval



yang tertera pada papan. Papan yang paling dekat dengan pantai harus mencapai atas air pada saat terjadi high water, dan yang jauh dari pantai harus mencapai mean low water level agar pada saat surut terendah dapat terbaca skalanya. Perlu berhati-hati dalam pembacaan pada papan yang sudah lapuk. Papan pengukur pasang surut juga dapat dipasang pada bendungan-bendungan dekat pantai, di penggalangan kapal dan struktur-struktur lain yang airnya tenang ( Anonim, 2008) Jika menginginkan pengukuran yang akurat maka pengukuran dilkukan di tempat yang pengaruh gelombangnya sedikit. Dekat pantai di atas mean high water biasanya dibuat penampungan yang dasarnya kira-kira 3 sampai 6 kaki ke bawah dari level lowest low water. Penampungan dihubungkan ke laut dengan pipa yang sempit yang menurun sampai ke dasar. Ujung dari pipa dibuat semacam alat penyiram air yang dimaksudkan untuk pengairan dan buoy akan menahannya pada daar laut. Jika pengaruh gelombang tidak terasa pada kedalaman ini maka level air pada penampungan hanya menggambarkan pergerakan pasang surut. Pada saat lautan terlihat tenang di permukaan, maka pada penampungan air alirannya lancar dan level air akan terukur oleh papan berskala. Mengukut pasang surut akan sulit dan akan menghabiskan waktu, untuk mengatasi masalah ini digunakanlah marigraph. Marigraph adalah alat pengukur pasang surut otomatis yang akan mencatat sendiri kisaran pasang surut. Alat ini akan memberikan catatan yang konstan dari level air Kelebihanya adalah alatnya lebih canggih dan mudah digunakan, kekuranganya adalah pengukuranya tidak aqurat jika ada gelombang tinggi.