SEISMOMETER

DEFINISI Seismometer berasal dari kata seismos (gempa bumi)

dan metero (mengukur),adalah alat atau sensor getaran, yang biasanya dipergunakan untuk mendeteksi gempabumi atau getaran pada permukaan tanah yang berupa gelombang seismik.

Hasil pencatatan getaran tersebut disebut seismogram, baik seismogram analog maupun digital.

Secara umum alat pencatat gempa tersebut disebut Seismograf.

Seismometer, seismogram dan seismograf merupakan suatu sistem yang bekerjasama untuk mengetahui suatu getaran atau gempa.

SEJARAH PERKEMBANGAN SEISMOGRAF Seismometer pertama kali

ditemukan oleh Zhan Heng di Cina tahun 132 M, alat ini disebut Hoefung Didong Yi.

Pada pertengahan abad ke-18, gempa bumi diukur dengan instrumen yang bernama SEISMOKOP,

yaitu peralatan perekam gempa yang paling primitif, terdiri dari sebuah kontainer sederhana berisi air raksa. Ketika terjadi gempa, cairan tersebut akan bergerak naik-turun akibat getaran gempa yang terjadi.

Seismograf Zhan Heng

Tahun 1880-1895, John Milne, James Alfred Ewing dan Thomas Gray yang bekerjasama di Imperial College of Engineering-Jepang membuat seismometer dengan menggunakan pendulum horisontal

Tahun 1920, Amerika mengembangkan alat yang disebut Wood-Anderson seismograf.

Jenis-jenis seismograf

1. Seismograf Horizontal Seismograf Horizontal  berfungsi untuk mencatat getaran bumi pada arah mendatar. Pada Seismograf Horizontal, massa stasioner digantung dengan sebuah tali. Dibagian bawah terdapat jarum yang ujungnya menyentuh roll pita, yang selalu berputar searah jarum jam. Tiang penompang roll pita terpancang pada tanah. Pada waktu terjadi gempa, roll pita bergetar, sedang massa stasioner dan jarum jam tetap. Maka terbentuklah goresan pada roll pita tersebut yang disebut Seismogram.

2. Seismograf Vertikal

Seismograf Vertikal berfungsi untuk mencatat getaran gempa vertikal. Massa Stasioner pada Seismograf vertikal ditahan oleh sebuah pegas (P) dan sebuah tangkai berengsel. Ujung massa stasioner yang berjarum disentuhkan pada roll pita yang selalu bergerak searah jarum jam. Jika terjadi  getaran gempa, maka roll pita akan bergerak sehingga akan terbentuk seismogram pada roll pita tersebut.

Dengan menggunakan alat pengukur gempa, seismograf vertikal dan seismograf horizontal gempa yang terjadi baik gempa vertikal maupun gempa horizontal akan tercatat dan terdeteksi

Untuk mengetahui keakuratan data gempa yang diperoleh, maka lebih baik jika pada sebuah stasion BMG di pasang 3 alat pengukur gempa atau Seismograf. Yaitu 2 pasang Seismograf Horizontal yang dipasang arah utara-selatan dan arah timur–barat, serta satu seismograf Vertikal. Hal ini dilakukan untuk mengetahui dari arah mana getaran gempa terjadi.

Prinsip kerja

Mengembangkan kerja dari bandul sederhana, ketika mendapatkan usikan atau gangguan dari luar seperti gelombang seismik maka bandul akan bergetar dan merekam data berupa grafik

PRINSIP KERJA

Seismograf memanfaatkan gerakan mekanik dan elektromagnetik seismographer.

Kedua jenis gerakan tersebut dapat mengidentifikasi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung dari arah gerak pendulum yang digunakan.

Prinsip kerja menggunakan prinsip spring mass dan elektromagnetik transducer.

Ketika terjadi getaran tanah yang direspon oleh seismometer, menyebabkan magnet dalam seismometer bergerak dan kumparan tetap diam karena kelembamannya. Pergerakan magnet relatif terhadap kumparan menimbulkan tegangan yang proporsional terhadap kecepatan relatif kumparan terhadap magnet.

PRINSIP KERJA

Seismometer broadband memiliki jangkauan / range frekuensi yang lebih luas yaitu 0,01 – 50 Hz.

Seismometer jenis ini sangat sensitive terhadap variasi lingkungan, khususnya variasi temperature dan tekanan atmosfer. Oleh sebab itu seismometer ini membutuhkan tempat khusus, seperti penempatannya dalam borehole.

Seismometer broadband merupakan seismometer 3 komponen (vertical, horizontal NS – EW) dan merupakan seismometer digital, sinyal diteruskan ke amplifier / pengkondisi signal (memisahkan antara noise dan signal), dilanjutkan ke ADC (Analog to Digital Converter).

Umumnya sinyal data yang terekam oleh seismometer diintegrasikan dalam sistem telemetri menggunakan sistem berbasis TCP IP.

BROADBAND SEISMOMETER

Klasifikasi Pengukuran pada Seismograf

Skala Richter digunakan untuk menggambarkan besaran gempa

Skala Mercalli digunakan untuk menunjukkan intensitas gempa

Berdasarkan skala Ritchter

> 3,5 Umumnya tidak terasa, tetapi terekam. 3,5-5,4 Seringkali terasa, tetapi jarang

mengakibatkan kerusakan. < 6,0 Dapat menyebabkan kerusakan besar pada

bangunan yang kurang kuat dan meliputi daerah yang kecil.

6.1-6.9 Dapat menimbulkan kerusakan pada fisik dan menimbulkan korban jiwa manusia pada radius sampai 100 kilometer.

7.0-7.9 Pada skala ini termasuk gempa bumi besar. Dapat menyebabkan kerusakan serius pada daerah yang lebih luas.

> 8 Gempa bumi besar. Dapat menyebabkan kerusakan serius pada daerah yang meliputi beberapa ratus kilometer.

SEISMOGRAM

Seismogram atau rekaman gerakan tanah, sebagai fungsi waktu yang dihasilkan oleh seismometer.

Melalui rekaman seismogram dapat dilanjutkan proses analisis dan intepretasi data.

Kalibrasi seismometer

Dengan menggunakan meja getar Kalibrasi pulsa Teknik kumparan kalibrasi Teknik fungsi pindah Bridge calibration technique

Dengan menggunakan meja getar Seismometer diletakkan di atas meja

getar, yakni meja yang dapat digetarkan dengan frekuensi yang dapat divariasi dan amplitudonya diketahui

Dengan set data amplitudo input (getar), amplitudo output, dan frekuensi getaran dapat diplot tanggapan amplitudo seismometer

Kalibrasi pulsa

Pulsa dapat berupa kejutan (impuls mekanik) pada meja getar, atau impuls listrik pada kumparan kalibrasi.

Output akan berupa tanggapan impuls

Teknik kumparan kalibrasi

Sinyal input berupa sinyal listrik yang berbentuk sinus dengan amplitudo dan frekuensi yang dapat divariasi, sehingga tanggapan amplitudo dapat ditentukan

Dapat dilakukakan apabila seismometer dilengkapi dengan kumparan kalibrasi

Teknik fungsi pindah

Dalam hal ini fungsi pindah masing-masing elemen yang ada dalam seismograf harus diketahui

Elemen-elemen itu adalah seismometer, amplifier, filter, recorder.

Bridge calibration technique

Willmore menggunakan jembatan Wheatstone (impedance bridge) untuk mengeliminasi pengaruh arus listrik luar yang melewati moving coil pada galvanometer yang menghasilkan output.