Tugas Akustik Keluatan

Posted On December 29, 2012

Filed under Uncategorized

Comments Dropped leave a response

GELOMBANG

Gelombang suara dipancarkan melalui sebuah alat yang menghasilkan energi suara pada kolom perairan ataupun dasar perairan, prinsipnya yaitu mengubah energi elektrik menjadi energi mekanik. kecepatan suara yang berada di perairan mencapai 1500 m/s. Metode akustik merupakan proses-proses perambatan suara, karakteristik suara (frekuensi, pulsa, intersitas), faktor lingkungan/medium, dan lainnya.

AKUSTIK

  • akustik pasif : suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang dari berbagai obyek pada kolom perairan (prinsipnya adalah menerima suara).
  • akustik aktif : mengukur jarak dan arah dari obyek yang dideteksi dan ukuran relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan mengukur waktu tempuh dari pulsa tersebut.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan suara di perairan laut, sebagai berikut:

  1. Suhu, Pada prinsipnya semakin tinggi suhu suatu medium, maka semakin cepat rambat bunyi dalam medium tersebut. Dikarena makin tinggi suhu, maka semakin cepat getaran partikel-partikel dalam medium tersebut. Akibatnya, proses perpindahan getaran makin cepat. Temperatur yang lebih panas atau lebih dingin mempengaruhi kecepatan bunyi di udara.
  2. Tekanan, setiap penambahan kedalaman maka tekanan akan semakin tinggi. Semakin tinggi tekanan maka akan semakin tinggi cepat rambat bunyinya. Pengaruh tekan akan lebih besar dari suhu dan salinitas pada lapisan Deep Layer. Hal tersebut karena partikel-partikel zat yang bertekanan tinggi terkompresi sehingga cepat rambat yang dihasilkan lebih besar. Pada kedalaman berdasarkan kecepatan suara dibagi dalam 3 zona, yaitu
  • Zona 1 (mix layer) : Kecepatan suara cenderung meningkat akibat faktor perubahan tekanan mendominasi faktor perubahan suhu
  • Zona 2 (termochline) : Kecepatan suara menurun dan menjadi zona minimum kecepatan suara akibat terjadinya perubahan suhu yang sangat drastis dan mendominasi faktor perubahan tekanan.
  • Zona 3 (deep layer) : Kecepatan suara meningkat kembali akibat faktor perubahan tekanan mendominasi kembali faktor perubahan suhu.
  1. Salinitas, Kenaikan salinitas meningkatkan modulus axial (larutan menjadi kurang kompres), sehingga tiap kenaikan salinitas akan meningkatkan cepat rambat bunyi. Cepat rambat bunyi terhadap salinitas seharusnya berkurang seiring kenaikan salinitas karena meningkatnya densitas.
  2. Densitas, makin rapat medium umumnya semakin besar cepat rambat bunyi dalam medium tersebut. Penyebabnya adalah makin rapat medium maka makin kuat gaya kohesi antarpartikel. Akibatnya pengaruh suatu bagian medium kepada bagian yang lain akan mengikuti getaran tersebut dengan segera sehingga perpindahan getaran terjadi sangat cepat.

Kecepatan suara bergantung pada suhu, salinitas, tekanan, musim dan lokasinya. Semakin jauh suara dari sumber suara, maka kegiatan echo akan mengalami perubahan dan tergantung pada waktu tempuhnya. Kecepatan perambatan gelombang suara ini sangat dipengaruhi oleh temperatur, salinitas dan kedalaman air laut, ada juga persamaan yang menggambarkan dan membuktikan bahwa ada pengaruh, yaitu:

C = (1449.2 + 4.6T) – (0.055 T2) + 0.00029T3 + (1.34 – 0.010T)(S-35) + 0.016z

Keterangan :

            C = kecepatan suara [m/s]

            T = suhu [oC]

            Z = kedalaman [m]

            S = salinitas [psu]

Kecepatan suara dalam perairan sangat di pengaruhi oleh faktor suhu, bila suhu naik maka makin cepat pula rambat suaranya.

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.

Image

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.

ACOUSTIC DOPPLER CURRENT PROFILER (ADCP)

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.

.Image

Kegunaan ADCP pada berbagai aplikasi :

  1. Perlindungan pesisir dan teknik pantai.
  2. Perancangan pelabuhan dan operasional
  3. Monitoring Lingkungan
  4. Keamanan Perkapalan

ADCP  dapat menghitung secara lengkap, arah frekuensi gelombang spektrum, dan dapat dioperasikan di daerah dangkal dan perairan dalam. Salah satu keuntungan ADCP adalah, tidak seperti directional wave buoy, ADCP dapat dioperasikan dengan resiko yang kecil atau kerusakan. Sebagai tambahan untuk frekuensi gelombang spektral, ADCP juga dapat digunakan untuk menghitung profil kecepatan dan juga level air.

Keuntungan ADCP:

  1. Definisi yang tinggi dari arah arus/gelombang pecah.
  2. Logistik yang sederhana dengan bagian bawah yang menjulang
  3. Kerusakan yang kecil, dan resiko yang kecil.
  4. Kualitas perhitungan permukaan yang tinggi yang berasal dari dasar laut

sumber : http://pehulmarine.wordpress.com/2012/12/29/akustik-laut/

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s