PENGERTIAN
DAN FUNGSI BEBERAPA ALAT INSTRUMENTASI DAN AKUSTIK KELAUTAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Akustik kelautan merupakan bagian dari instrumen
kelautan yang digunakan untuk mendeteksi benda, biota laut maupun lapisan
sedimen yang berada di dasar lautan yang secara umum terbagi dalam sistem sonar
dan echosounder ( Kinsler etal,
1982).
Akustik adalah teori
tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium. Akustik kelautan
yang dalam bahasa inggrisnya disebut “marine acoustic” adalah teori
tentang perambatan gelombang suara dan perambatannya dalam medium air laut.
Akustik merupakan teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambatannya
dalam suatu medium. Sedangkan akustik kelautan adalah teori yang membahas
tentang gelombang suara dan perambantannya dalam suatu medium air laut. Akustik
kelautan merupakan satu bidang kelautan yang umendeteksi target di kolom perairan dan dasar perairan
dengan menggunakan suara sebagai mediannyA.(FAO, 1984).
Akustik
merupakan ilmu yang membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam
suatu medium. Jadi, akustik kelautan adalah ilmu yang mempelajari tentang
gelombang suara dan penjalarannya (perambatannya) dalam medium air laut
(terjadi di kolom air). Akustik kelautan merupakan suatu bidang kelautan untuk
mendeteksi target di kolom perairan dan dasar peairan menggunakan gelombang
suara. Dengan pengaplikasian akustik kelautan akan mempermudah peneliti untuk
mengetahui objek yang ada di kolom perairan dan dasar perairan baik berupa
plankton, ikan, kandungan substrat dan adanya kapal kandas. (McLennan dan Simmonds,
1992).
Studi kelautan dengan
menggunakan akustik sangat membantu peneliti untuk mengetahui objek yang berada
di kolom dan dasar perairan. Teknologi dalam bidang kelautan dapat digunakan
untuk memudahkan manusia dalam mengeksplorasi sumber daya kelautan selain itu
dengan adanya teknologi dapat menentukan keselamatan dan kewaspadaan terhadap
kondisi perairan laut yang bisa ditentukan secara pasti. Penggunaan teknologi
juga membantu para peneliti untuk menentukan parameter, dan objek dengan lebih
tepat (Tim penyusun, 2013).
Hidroakustik merupakan
suatu teknologi yang digunakanuntuk pendeteksian bawah air dengan menggunakan
perangkat akustik. Teknologi ini memanfaatkan perambatan suara ataubunyi untuk
melakukan pendeteksian. Keunggulan komparatif metode akustik antara lain:berkecepatan
tinggi (great speed ),sehingga sering disebut “quick assesment
method ”,memungkinkan memperoleh dan memproses data secara realtime ,
akurasi dan ketepatan (accuracy and precision), dilakukandengan jarak jauh (
remote sensing) tanpa perlu adanya kontaklangsung dengan objek. Teknologi
Hidroakustik dapatdimanfaatkan untuk mengetahui sebaran ikan yang ada
diperairan baik dekat permukaan ( surface), kolom perairan( pelagic
), maupun dekat dasar (bottom )
(FAO,
1984).
Teknologi akustik
merupakan salah satu metode yangsangat efektif dan berguna untuk eksplorasi
dasar laut.Pengambilan data dasar perairan seringkali memiliki kendala,misalnya
dengan metode grab , yang hanya dapat digunakanpada wilayah kedalaman yang
terbatas dengan waktu yang tidaksingkat. Dengan menggunakan metode
hidroakustik,pengambilan data atau informasi tentang dasar perairan
menjadilebih mudah. Dengan metode ini kita dapat mengetahui tipedasar dari
suatu perairan dengan menggunakan nilai Backscattering volume dasar
perairan/substrat (Burczynski,1982).
Hidroakustik dapat digunakan untuk
mendeteksi kedalaman perairan (batimetri), keberadaan, distribusi, ukuran
ataupun tingkah laku dari hewan dan tumbuhan bawah air. Hidroakustik meliputi akustik pasif (
mendengarkan gelombang suara yang datang) dan aktif akustik yang dapat membuat
dan menerima gelombang suara, sering juga disebutechosounder. Hidroakustik merupakan suatu cabang ilmu yang
paling baik dalam penelitian (studi) perikanan.
Pada dasarnya pemantauan hidroakustik didasarkan pada prinsip yang
sederhana. Gelombang suara akustik dipancarkan melalui sebuah alat yang
menghasilkan energi akustik (suara) pada kolom perairan (McLennan dan Simmonds, 1992).
Ø Alat – alat Instrumentasi dan
Akustik Kelautan
GPS (Global Positioning System) adalah sebuah sistem atau proses
untuk menentukan suatu posisi manapun di planet bumi ini berdasarkan 4 faktor: latitude,
longitude, altitude dan time.
Istilah lengkap GPS adalah NAVSTAR-GPS (Navigation System Timing And Ranging
– GPS). Dibangun oleh Departemen Pertahanan U.S.A dengan dua tipe
pelayanan: (1) SPS (Standard Positioning System untuk warga sipil), dan
(2) PPS (Precise Positioning Systemuntuk militer). Satelit
GPSpertama, diluncurkan pada 22 Februari 1978. Fungsi GPS selain untuk
menentukan posisi dari sesuatu benda/hal, GPS digunakan juga untuk menentukan
variable-variabel turunan seperti: (1) Kecepatan, (2) Percepatan
(Akselerasi), (3) Arah laju, dan (4) Ukuran Interval (i.e. Jarak, Selang Waktu)
(Firdaus, 2010).
Unit antena bertugas untuk menerima dan menyimpan data yang
ditransmisikan oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi
waktu berketelitian tinggi (ditentukan di jam ataomik pada satelit) dan
memancarkan signal dan informasi secara kontinyu ke penerima atau receiver
(Winardi, 2006).
LCD
digunakan untuk menampilkan informasi yang dihasilkan berupa koordinat hasil
pembacaan GPS. Display dioperasikan dengan mode 4 bit dengan tujuan untuk
penghematan port. Selain itu, kondisi di volt inisialisasi display dari
codevision AVR menggunakan 4 bit (Budiawan et
al., 2010).
PENGERTIAN
ECHOSOUNDER
Echosounder adalah
teknik untuk mengukur kedalaman air dengan menggunakan pulsa-pulsa yang teratur
dari permukaan air kemudianpantulan gema (echo) yang datang dari dasar laut
tersebut di dengar kembali.Teknik ini telah digunakan sejak awal abadke-20
untukmenyediakan informasi tentangkedalaman air yang amat penting untuk
menggambarkan peta-peta di wilayah-wilayah yang ditutupi perairan
dunia.Peta-peta ini membantu kapal untuk berlayarmelewati samudra-samudradunia
dengan aman(Firdaus,2008).
Echosounder adalah alat
untuk mengukur kadalaman air dan dicatat waktunya sampai echo kembali ke dasar
air. Adapun kegunaan dasar dari echosounder yaitu untuk menentukan kedalaman
dasar suatu perairan dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke
dasar laut.
( Google image, 2014)
MACAM-MACAM ECHOSOUNDER
Single Beam
Single Beam echosounder menghasilkan
sinar tunggal hanya satu yang dikirim secara vertikal ke dalam air. Sering
digunakan untuk mendapatkan kedalaaman langsung di bawah kapal, sehingga dapat
menghindari bias lebar beam yang disebabkan lereng bawah air. Kedalaman ini
baik digunakan untuk keselamatan atau navigasi atau untuk pemetaan dasar laut.
Kedalaman yang lebih besar harus diperbaiki untuk pergerakan roll dan pitch
kapal yang diamati oleh macam yang sesuia dengan heave-roll-pitch sensor ( XuG, 2010).
Split Beam
Metode ini menggunakan
“receiving transducer” yang displit menjadi empat kuadran .Pemancaran gelombang
suara dilakukan dengan “full-beam” yang merupakan penggabungan dari keempat
kuadran dalam pamancaran secara simultan. Selanjutnya, sinyal yang memancar
kembali dari target diterima oleh masing-masing kuadran secara terpisah. Output
dari masing-masing kuadran kemudian digabung lagi untuk membentuk suatu
“fullbeam” dan dua set split beam. Target tunggal diisolasi dengan menggunakan
output dari fullbeam sedangkan posisi sudut target dihitung dari kedua set,
split beam (Arnaya, 1991).
Dual Beam
Menurut Arnaya (1991), Ide pengukuran in situ
target strength ikan dengan menggunakan metode “dual-beam”. Pada transducer
dengan beam ganda ini, acoustic signal dipancarkan oleh narrow beam dan
diterima oleh narrow-beam dan wide-beam secara bersamaan. faktor “beam pattern”
untuk wide-beam mendekati konstan pada “main-lobe” dari “narrow-beam” dan
“wide-beam” adalah sama untuk suatu target pada sumbu utama beam (on-axis).
Quasi Beam
Pada metode dual-beam
dam split-beam menggunakan sistem multi-beam untuk pengukuran in situ target
strength, maka pada quasi-ideal-beam ini tetap menggunakan beam tunggal hanya
berkat kecanggihan teknologi elektronika dan teknologi transducer akhirnya
dihasilkan suatu beam yang mendekati ideal. Beam ini dikatakan ideal karena
memiliki mainlobe dengan puncak yang datar (flat) dan side-lobenya berada pada
level lebih kecil dari -30 dB (Arnaya, 1991).
2.5 Komponen Dan
Bagian-Bagian Echosounder
Echosounder bekerja berdasarkan
prinsip perambatan dan pemantulan bunyi dalam medium air. Echosounder
dilengkapi dengan proyektor untuk menghasilkan gelombang akustik yang akan
dimasukkan kedalam air laut sehingga sonar batimetrik yang terkontrol
(Maclennan dan Simonds, 1992).
Untuk mengukur kedalaman, digunakan
echosounder atau perum gema yang pertama kali dikembangkan di Jerman pada tahun
1920. Alat ini dapat dipakai untuk menghasilkan profil kedalaman yang kotinue
sepanjang jalur perum dengan ketelitian yang cukup baik. Ada juga dua cara yang
dapat ditempuh untuk mengukur kedalaman laut yaitu demgan menggunakan teknik
bandul timah hitam (draloading) dan teknik gema duga atau echosounder (Echolouding)
(Winardi, 2006).
Transmitter
Transmitter berfungsi
menghasilkan pulsa yang akan dipancarkan. Suatu perintah dari kotak pemicu
pulsa pada recorder akan memberitahukan kapan pembentuk pulsa bekerja.
Pulsa dibangkitkan oleh oscillator kemudian diperkuat oleh power amplifier, sebelum pulsa
tersebut disalurkan ke transducer (FAO,1983 dalam Allo , 2008). Demikian
juga menurut Firdaus (2008), bahwa transmitter menghasilkan sinyal elektrik
yang berosilasi dengan karakteristik frekuensi yang dapat dibedakan secara
unik.
Menurut Hamzah
(2004), transmitter memancarkan pulsa
gelombang mikro yang berdurasi pendek. Pulsa yang diitransmisi dipusatkan ke
beam sempit oleh aantena lalu berinteraksi dengan permukaan bumi. Antena diubah
dari mode transmitter, yang megirimkan pulsa, ke receiver, yang menerima echo.
Setiap pulsa yang ditransmisi dari permukaan bumi akan mengembalikan echo. Echo
ini akan diterima oleh antena dan diproses agar menghasilkan sinyal dengan
amplifikasi.
( Google image, 2014)
Transducer
Menurut Al Kautsaretal, (2013), bahwa Transducer adalah
bagian dari alatperum gema yang mengubah energi listrik menjadi mekanik (untuk
membangkitkangelombang suara) dan sebaliknya. Gelombang akustik tersebut
merambat pada medium air dengan cepat rambat yang relatif diketahui atau dapat
diprediksi hingga menyentuh dasar perairan dan dapat dipantulkan kembali ke transducer.
Fungsi utama dari transducer adalah mengubah
energi listrik menjadi energi suara ketika suara akan dipancarkan ke medium dan
mengubah energi suara menjadi energi listrik ketika echo diterima dari
suatu target. Selain itu fungsi lain dari transducer adalah memusatkan
energi suara yang akan dipantulkan sebagai beam ( Allo, 2008 ).
( Googleimage,
2014)
Receiver
Receiver berfungsi
menerima pulsa dari objek dan display atau recorder sebagai
pencatat hasil echo. Sinyal listrik lemah yang dihasilkan oleh transducer
setelah echo diterima harus diperkuat beberapa ribu kali sebelum
disalurkan ke recorder. Selama penerimaan berlangsung keempat bagian transducer
menerima echo dari target, dimana target yang terdeteksi oleh transducer
terletak dari pusat beam suara dan echo dari target akan
dikembalikan dan diterima oleh keempatbagian transducer pada waktu yang
bersamaan ( Allo, 2008 ).
Menurut Marzuki (2010), Receiver adalah perangkat
elektronika yang memiliki fungsi sebagai penerima atau penangkap. Receiver
dalam sistem SONAR unit berfungsi untuk menerima atau menangkap sinyal
gelombang suara patul dari objek. SONAR UNIT yang baik , seharusnya memiliki
recevier dengan tingkat kepekaan yang baik ( sensitive receiver). Alasan
diperlukan Receiver dengan tingkat
kepekaan yang baik ialah agar gellombang suara pantul dari objek dapat diterima
dengan baik
(Google
Images, 2014)
Recorder
Menurut Imron (1997), recorder berfungsi sebagai alat pencatat yang
ditulis kedalam kertas serta menampilkan pada layar display ORI berupa sinar
osilasi ( untuk layar warna) atupun berupa tampilan sorotan lampu neon, selain
itu juga dapat berfungsi sebagai pemberi sinyal untuk menguatkan sinyal
transmisi dan penahan awal penerimaan echo pada saat yang sama.
Recorder
berfungsi untuk merekan atau menampilkan sinyal echo dan juga berperan sebagai
pengatur kerja transmitter dan mengukur waktu antara pemancar pulsa suara dan
penerimaan echo atau recorder memberikan sinyal kepada transmitter untuk
menghasilkan pulsa dan pada saat yang sama recorder juga mengirimkan sinyal ke
recorder untuk menurunkan sensitivitasnya (FAO, 1983).
( Googleimage, 2014)
Sistem
Pengoperasian Echosouunder (Cara Kerja Echosounder)
Echosounder memiliki beberapa komponen dari sistem pengoperasian yaitu
dari time base akan dilanjutkan ke transmitter. Di transmitter ada penstabil
kekuatan pulsa, setelah itu masuk ke transmitter sebagai komponen terpenting.
Dari transducer ada penguatan lagi yang dilakukan di receiver dan akan
menghasilkan echo yang lebih ditampilkan oleh recorder atau display.
Suatu
pulsa listrik dengan frekuensi dan waktu tertentu dibangkitkan oleh time base
yang memicu transmitter yang untuk memancarkan sinyal listrik ke transducer.
Pulsa yang masuk ke transducer diubah menjadi gelombang suara selanjutnya
dipantulkan di medium air. Gelombang tersebut merambat di dalam air apabila
mengenai suatu objek akan dipantulkan sebagai gema dan diterima tranducer. Kemudian
echo akan diubah kembali menjadi energi litrik sebelum akhirnya diterima oleh
receiver dan diperkuat amplifier. Besarnya penguatan echo dapat diukur oleh
sensitivitas yang selanjutnya dikirimkan ke bagian display. Waktu yang
diperlukan saat sinyal dipancarkan sampai diterima kembali oleh transducer
adalah sebanding dengan jarak antara target dengan transducer. Display yang
umum digunakan suatu echosounder adalah recording echosounder dengan kertas
pencatat baik mols paper atau dry paper dan colour echosounder dengan tampilan
yang lebih menari ( Maclennan dan Simmonds 1992).
Echosounder
mengukur kedalaman air dengan membangkitkan pulsa akusti pendek atau panjang
yang dipancarkan ke dasar air kemudian mendengarkannya kembali echo dari dasar
itu. Waktu antara pulsa akustik yang dipancarkan dan kembalinya echo adalah
waktu yang diperlukan gelombang akustik untuk merambat ke dasar air dan
memantulkan kembali ke permukaan air. Dengan mengetahui waktu dan kecepatan
suara dalam air, kedalaman dasar air dapat dihitung (Firdaus, 2008).
2.7 Kelemahan Dan Kelebihan Echosounder
Menurut Burczynski dan
Ben-Yami (1985), kelemahan dan kelebihan Echosounder adalah sebagai berikut :
Kelemahan
:
a.
Harganya mahal untuk membeli sebuah echo
sounder.
b.
Kebanyakan echosounder menggunakan kertas khusus dan baterai yang mahal.
c.
Harus menghabiskan waktu yang diperlukan
untuk membersihkan dan memperbaikinya hingga bisa bekerja.
d.
Jika rusak, akan memerlukan tukang
khusus, seperti tukang perbaikan radio transistor, untuk memperbaikinya.
Kelebihan
:
a.
Tidak membuang-buang waktu dan bahan
bakar untuk mencoba menangkap ikan di tempat dimana ada beberapa ikan atau
tidak ada ikan sama sekali.
b.
Dapat menangkap lebih banyak ikan karena
echosounder menunjukkan dimana
terdapat lebih banyak ikan untuk ditangkap.
c.
Echosounder
menunjukkan kedalaman air.
d.
Dapat melihat batu, bangkai kapal kapal
atau sampah di bawah sehingga dapat menghindari kehilangan atau kerobekan
jaring Anda.
Electrical and Magnetic
Field Current Measurements Hotwire Anemometer
Hot Wire Anemometer menggunakan kawat yang sangat
halus yang mana dipanaskan hingga diatas suhu lingkungannya. Anemometer ini
menggunakan prinsip hambatan listrik sebuah logam dipengaruhi oleh suhunya.
Aliran udara yang melewati kawat tersebut akan mendinginkan kawat. Sehingga
dapat ditentukan kecepatan angin berdasarkan efek pendinginan aliran udara
terhadap kawat. Hot wire anemometer cocok digunakan untuk pengukuran arus
turbulensi yang terjadi di lingkungan laut.
DAFTAR PUSTAKA
Al-Kautsar, Muhammad., Sasmiti, Bandi., Dan Hani’ah.
2013. Aplikasi Echosounder Hi-Target HD 370 Untuk Pemeruman Di Perairan
Dangkal (Studi Kasus : Perairan Semarang ). Jurnal Geodesi UNDIP. Vol.II
(4) : 222-239.
Allo, Obed .A.T. 2008. Klasifikasi Habitat Dasar
Perairan Dengan Mengunakan Instrumen Hidroakustik SIMRAD EY 60 Di Perairan
Sumur, Pandeglang Banten.Skripsi. Fakutas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB
:bogor.
Arnaya, I Nyoman. 1991. Diktat Kuliah Akustik
Kelautan. FPIK IPB : Bogor.
Budiawan, Tiyo, Imam Santoso, Ajub Ajulihan Zahra.
2010. Mobile Tracking Gps (Global
Positioning System) Melalui Media Sms (Short Message Service). UNDIP : Semarang.
Burczynski, J. 1982. Introduction to The Use of SONAR Systems for
estimating Fish Biomass. FAO: Rome
Firdaus, Oktri
Mohammad. 2010. Analisis Implementasi Global Positioning System (GPS)
Moda Transportasi di PT.X. Proceeding Seminar on Application and
Research in Industrial pada Technology (SMART 2010), UGM Yogyakarta, 29
Juli 2010.
Hamzah, Hidayah. 2004. Deteksi Lapisan Minyak
(Oil Spill) Dengan Citra Radar Di Perairan Utara Batam. SkripsI. Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan,IPB : Bogor.
Mac, Lenan and Simmonds.1992.Fisheries
Acoustics Theory and Practice. Oxford
: Blackwell Science.
Marzuki, Ismail Johan. 2010. Identifikasi
Material Dasar Perairan Menggunakan Perangkat Fish Finder Berdasarkan Nilai
Target Strenght. Skripsi. Fakultas Teknik Universitas Indonesia : Depok.
Imron, M. 1997.pengaruh pemakaian lampu dan rumpon terhadap hasil
tangkapan jaring insang lingkar yang dioperasikan di perairan pelabuhan Ratu.
Thesis. Program studi teknologi kelautan, program pasca sarjana. IPB : Bogor.
Winardi.
2006. Penentuan Posisi dengan GPS untuk
Survey Terumbu Karang. Puslit Oseanografi – LIPI.
Xu, Guochang. 2010. Sciences Of Geodesy.
Springer.
Komentar
Posting Komentar