Laporan Kerja Tipping Bucket [PDF]

Citation preview

LAPORAN KERJA PRAKTIKUM SENSOR II



SENSOR HUJAN (TIPPING BUCKET)



TARUNA : AKBAR SETYO NUGROHO NPT



: 13.12.2795



PROGRAM STUDI INSTRUMENTASI SEKOLAH TINGGI METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA Tangerang Selatan 2014



Menghitung Tingkat Curah Hujan Menggunakan Tipping Bucket



Hari, tgl, waktu praktikum



: Selasa, 11 November 2014



Nama Taruna/NIK



: Akbar Setyo Nugroho/13.12.2795



Dosen praktikum



: Hapsoro A. Nugroho



I.



KONDISI LABORATORIUM/LAPANGAN Kondisi



II.



Awal praktikum



Temperatur



:



Kelembaban



:



Tekanan



:



Akhir Praktikum



TUJUAN 1. Mampu menjelaskan tentang prinsip kerja Tipping Bucket 2. Mampu menghitung tingkat curah hujan dengan menggunakan formula



III.



ALAT DAN BAHAN 1. Tipping bucket di taman alat STMKG 2. Gelas ukur 3. Penggaris 4. Buku catatan dan alat tulis 5. Toolkit



IV.



TEORI DASAR Hujan merupakan salah satu parameter cuaca yang penting dalam



menentukan kondisi lingkungan. Sehingga hujan sangatlah penting untuk diamati. Curah hujan 1 mm artinya dalam luasan satu meter persegi pada tempat yang datar tertampung air setinggi satu milimeter atau tertampung air satu liter. Durasi hujan (t) adalah lamanya waktu hujan tercurah dari atmosfer ke permukaan bumi, dinyatakan sebagai satuan waktu (menit, jam, hari). Intensitas hujan (I) adalah ukuran yang menyatakan tebal hujan



dalam satuan tertentu (mm/jam, cm/hari). Frekuensi Intensitas Hujan (T) ialah interval waktu rata-rata antara kejadian curah hujan yang mempunyai intensitas tertentu dengan kejadian curah hujan dengan intensitas yang sama atau lebih lebat. Luas daerah hujan (A) adalah luas areal dengan suatu hujan yang tebalnya dianggap sama , dan dinyatakan sebagai satuan luas (ha, 𝑘𝑚2 ). Dalam pengukuran curah hujan ini dibutuhkan sebuah alat pengukur yang disebut penakar hujan (raingauge ). Penakar hujan (raigauge) adalah pencatat dari hujan yang jatuh ke permukaan bumi, untuk mengetahui curah hujan yang terjadi dalam periode tertentu. Penakar hujan memiliki berbagai jenis yang secara garis besar dibedakan atas penakar hujan recording dan non-recording. Terdapat beberapa alat untuk mengukur curah hujan antara lain penakar hujan obs, penakar hujan hellman, penakar hujan tipping bucket, dan sebagainya. Penakar hujan jenis tipping bucket yang merupakan jenis recording melalui pencatatan pada pias. Curah hujan adalah banyaknya air yang jatuh ke permukaan tanah yang dianggap datar dan kedap, tidak mengalami penguapan dan tersebar merata serta dinyatakan sebagai ketebalan (tinggi) air. Satuannya adalah mm, inch. Penakar hujan tipping bucket memiliki sensor yang berfungsi untuk mengukur curah hujan. Sensor Tipping bucket bekerja dengan cara menghitung pulsa persatuan waktu ditentukan dari banyaknya air yang masuk ke dalam corong sensor tersebut. Keuntungan dari alat pengukur hujan tipe tipping bucket adalah karakter dari hujan (ringan, sedang, atau berat) dapat dengan mudah diperoleh. Karakter hujan ditentukan oleh jumlah hujan yang turun dalam beberapa waktu (biasanya 1 jam) serta dengan menghitung jumlah jungkitan dalam jangka waktu 10menit pengamat dapat menentukan karakter dari hujan.



Gambar 1 Tipping Bucket Konvensional



Keterangan gambar : 1. corong besar 2. penyaring 3. corong kecil 4. ember / bucket 5. penahan ember 6. roda bergigi 7. roda bentuk jantung 8. pengatur kedudukan pena 9. corong penampung air 10. tangkai pena 11. silinder jam 12. ember besar penampung air



Gambar2. Tipping bucket digital



Terdapat dua faktor yang memengaruhi perancangan sebuah tipping bucket, yaitu :  Luas bagian atas corong  Resolusi tipping bucket yang diinginkan Volume setiap jungkitan (V) = Luas corong x tinggi curah hujan Sumber-sumber kesalahan pada penakar hujan 1. Kesalahan akibat deformasi bidang angin: 2-10%



2. Kesalahan akibat menempelnya air pada dinsing bagian dalam. 3. Kesalahan akibat air yang tersisa ketika tabung penampung dikosongkan. 215% saat musim panas, 1-8% saat musim dingin. 4. Kesalahan akibat penguapan: 0-4%. 5. Kesalahan akibat hembusan dan pergerakan salju 6. Kesalahan akibat percikan air ke dalam dan ke luar: 1-2% 7. Kesalahan acak pada instrumen dan pada saat pengamatan



V.



PERCOBAAN/PENGAMATAN



5.1.



Soal Sebelum Percobaan



1. Jelaskan apa yg di maksud dengan sensor hujan? 2. Jelaskan prinsip kerja sensor hujan jenis tipping bucket? 3. Jika diketahui datasheet sebagai berikut :



Hitung volume setiap jungkitan? 5.2



Langkah Pengamatan



1.



Mengukur luas penampang corong (𝑚𝑚2 ).



2.



Mengukur volume air (40 ml, 80 ml, 120 ml, 160 ml, dan 200 ml) menggunakan gelas ukur (𝑚𝑚3 ).



3.



Menuangkan air ke Tipping bucket dan menghitung banyaknya tip yang dihasilkan.



4.



Menentukan besarnya resolusi Tipping bucket dan besarnya curah hujan untuk setiap volume air.



5.



Mencatat hasil pratikum kedalam tabel dibawah ini.



No



Luas



Volume



Penampang



Air



Banyaknya tip



Resolusi



CH



1 2 3 4 5



5.3 Data Hasil Percobaan/Pengolahan/Pengamatan 5.3.1 Data Hasil Percobaan Dari hasil pratikum menggunakan Tipping Bucket di taman alat STMKG, maka didapat hasil sebagai berikut : Tinggi



Percobaan



Luas



air



Penampang



dalam



Volume



Banyakny



Resolusi



CH



corong



gelas



Air (ml)



a tip



(mm/tip)



(mm)



(𝑚𝑚2 )



ukur (mm)



1



31400



2



40



5



0.4



0.255



2



31400



4



80



10



0.4



0.255



3



31400



6



120



15



0.4



0.255



4



31400



8



160



20



0.4



0.255



5



31400



10



200



25



0.4



0.255



5.3.2 Metode Pratikum Metode yang kami gunakan dalam pratikum ialah pratikan mengamati sensor hujan Tipping Bucket dengan arahan dari dosen, kemudian pratikan mengerjakan laporan tentang prinsip kerja dan bagianbagian sensor Tipping bucket tanpa arahan dosen.



VI.



ANALISIS HASIL PENGOLAHAN/PENGAMATAN Prinsip kerja sensor hujan Tipping bucket adalah dengan cara menghitung pulsa persatuan waktu ditentukan dari banyaknya air yang masuk ke dalam corong sensor tersebut. Resolusi Tipping bucket dapat dihitung dengan menerapkan formula sebagai berikut : Resolusi = Tinggi air dalam gelas ukur (mm) / Banyaknya tip Sehingga dapat dihitung sebagai berikut : Tinggi air dalam



Banyaknya



gelas ukur (mm)



tip



1



2



5



2



4



10



3



6



15



4



8



20



5



10



25



Percobaan



Resolusi percobaan 1 = Tinggi air dalam gelas ukur / Banyaknya tip =2/5 = 0.4 mm/tip Resolusi percobaan 2 = Tinggi air dalam gelas ukur / Banyaknya tip = 4 / 10 = 0.4 mm/tip Resolusi percobaan3 = Tinggi air dalam gelas ukur / Banyaknya tip = 6 / 15 = 0.4 mm/tip Resolusi percobaan 4 = Tinggi air dalam gelas ukur / Banyaknya tip = 8 / 20



= 0.4 mm/tip Resolusi percobaan 5 = Tinggi air dalam gelas ukur / Banyaknya tip = 10 / 25 = 0.4 mm/tip Hasil perhitungan dapat ditabulasikan sebagai berikut : Percobaan



Tinggi air dalam gelas



Banyaknya



Resolusi



tip



(mm/tip)



ukur (mm) 1



2



5



0.4



2



4



10



0.4



3



6



15



0.4



4



8



20



0.4



5



10



25



0.4



Untuk menghitung tingkat curah hujan, dapat menggunakan formula sebagai berikut :



Tinggi curah hujan (CH) = Volume setiap jungkitan / Luas corong Volume setiap jungkitan dapat di hitung dengan formula : Volume setiap jungkitan = Volume air / banyaknya tip Maka didapat hasil seperti tabel di bawah ini : Percobaa



Volume Air



Banyakny



Volume setiap



n



(ml)



a tip



jungkitan (ml)



1



40



5



8



2



80



10



8



3



120



15



8



4



160



20



8



5



200



25



8



Karena volume setiap jungkitan dalam beberapa percobaan telah diketahui, dapat dihitung tinggi curah hujan (CH) dengan rumus yang telah disebutkan di atas.



Volume setiap Percobaan



jungkitan (𝑚𝑚3 )



Luas Penampang corong (𝑚𝑚2 )



1



8000



31400



2



8000



31400



3



8000



31400



4



8000



31400



5



8000



31400



CH percobaan 1 = Volume setiap jungkitan / Luas penampang corong = 8000 / 31400 = 0.255 mm CH percobaan 2 = Volume setiap jungkitan / Luas penampang corong = 8000 / 31400 = 0.255 mm CH percobaan 3 = Volume setiap jungkitan / Luas penampang corong = 8000 / 31400 = 0.255 mm CH percobaan 4 = Volume setiap jungkitan / Luas penampang corong = 8000 / 31400 = 0.255 mm CH percobaan 5 = Volume setiap jungkitan / Luas penampang corong = 8000 / 31400 = 0.255 mm Dari perhitungan yang telah dilakukan, hasilnya dapat ditabulasikan sebagai berikut :



Volume setiap Percobaan



jungkitan (𝑚𝑚3 )



Luas Penampang



Tinggi Curah



corong



hujan (mm)



(𝑚𝑚2 )



1



8000



31400



0.255



2



8000



31400



0.255



3



8000



31400



0.255



4



8000



31400



0.255



5



8000



31400



0.255



Perhitungan secara keseluruhan menghasilkan data seperti tabel di bawah ini :



VII.



Luas



Tinggi air



Percobaa



Penampang



dalam



Volume Air



Banyakny



Resolusi



CH



n



corong



gelas ukur



(ml)



a tip



(mm/tip)



(mm)



(𝑚𝑚2 )



(mm)



1



31400



2



40



5



0.4



0.255



2



31400



4



80



10



0.4



0.255



3



31400



6



120



15



0.4



0.255



4



31400



8



160



20



0.4



0.255



5



31400



10



200



25



0.4



0.255



KESIMPULAN DAN SARAN



1. Prinsip kerja sensor hujan Tipping bucket adalah dengan cara menghitung pulsa persatuan waktu ditentukan dari banyaknya air yang masuk ke dalam corong sensor tersebut. 2. Untuk menghitung tingkat curah hujan, dapat menggunakan formula sebagai berikut : Tinggi curah hujan (CH) = Volume setiap jungkitan / Luas corong



PUSTAKA 1. Manual book Tipping Bucket 2. Rojali,AhMG.1997.ALAT-ALAT METEOROLOGI (JILID A). BALAI DIKLAT BMG:Jakarta. 3. Lukito,Ibnu sofwan. 2007. MEASUREMENT OF PRECIPITATION. AMG: Jakarta.