Titik ukur gravitasi yang ada di lapangan itu tidak tetap, berpindah dari suatu tempat (titik) ke tempat lain. Oleh karena itu, diperlukan alat yang mudah dioperasikan, tidak mudah rusak atau berubah settingnya dalam perjalanan, dan mempunyai ketelitian baik sesuai dengan penggunaannya. Pengukuran dengan metode benda jatuh bebas tentu tidak mungkin digunakan. Para pakar telah merancang alat pengukuran gravitasi di lapangan yang disebut gravity meter atau gravimeter. Pada dasarnya alat ini bekerja berdasarkan benda yang digantungkan pada pegas.
Gravimeter, juga disebut gravity meter merupakan perangkat sensitif untuk mengukur variasi dalam bumi, medan gravitasi berguna dalam prospeksi minyak dan mineral. Dalam satu bentuk, gravimeter terdiri dari beban yang digantung dari pegas dimana variasi gaya gravitasi menyebabkan variasi perpanjangan pegas. Sejumlah skema mekanik dan optik yang berbeda telah dikembangkan untuk mengukur defleksi ini, yang umumnya sangat kecil. Gravimeter telah dikembangkan yang dapat mendeteksi variasi medan gravitasi bumi sekecil satu bagian dalam 10.000.000.
Di bawah ini adalah beberapa jenis alat gravimeter dan prinsip kerjanya :
1. Gravitmeter Askania
Gravimeter Aksania memiliki prinsip kerja yaitu adanya berkas cahaya berputar pada daerah pegas. Sebuah massa memantulkan berkas cahaya ke photoelectric cell. Pembelokan berkas cahaya oleh massa tersebut memindahkan sinar tersebut dan berubah menjadi voltase di dalam sirkuit. Pegas juga di lengkapi sebuah tensioning yang berfungsi sebagai pengembalian sinar ke angka nol (kalibrasi). Contohnya pada saat posisi pengukuran di lakukan. Beberapa gravity meter menggunakan amplifikasi sebagai penjaga stabilitas alat.
2. Scintrex CG-5 Gravity meter ( Autograv Gravity Meter)
Prinsip kerja dari Scintrex CG-5 kurang lebih sama dengan alat yang lain, tapi yang membedakannya adalah, menggunan umpan balik (feedback) pada sirkuitnya untuk mengontrol arus pada lempeng dan sebagai pengembalian massa ke angka nol (kalibrasi). Dengan menggunakan sensor kemiringan elektronik, CG-5 AUTOGRAV terus memperbarui informasi dari sensor kemiringan internal. CG-5 AUTOGRAV dapat secara otomatis mengkompensasi pengukuran untuk kesalahan dalam kemiringan instrumen. Fitur yang dapat dipilih operator ini memastikan bahwa saat pengukuran dilakukan di permukaan tanah yang tidak stabil, kesalahan akibat gerakan instrumen secara otomatis dieliminasi. Berdasarkan data lokasi geografis dan zona waktu yang dimasukkan operator atau informasi GPS, CG-5 AUTOGRAV dapat secara otomatis menghitung dan menerapkan koreksi naik dan turun secara real time untuk setiap pembacaan.
Scintrex CG – 5 membuat hasil produksi lebih maksimal, data yang didapat sangat tinggi meski di keadaan lapangan yang tidak rata. Alat ini telah di lengkapi dengan GPS internal dan sangat presisi mengunci posisi koordinat X dan Y dan di lengkapi beberapa koreksi bumi seperti : koreksi Udara bebas, dan koreksi Bouger, R/F On Off, koreksi langsung daerah sekitar dilapangan (pengaruh tinggi rendah atau daerah yang tidak rata). (Sumber: http://www.scintrexltd.com)
3. Gravitimeter La Coste Romberg G-1177 dan FG-5
Prinsip dasar Gravity meter La Coste Romberg
- Pegasnya terbuat dari metal dengan konduktivitas panas tinggi, untuk meminimalisir efek kontraksi/ekspansi panas. Membatasi sifat panas (thermal).
- Pegasnya “Zero-Length” maksudnya keadaan pegas kembali ke posisi semula (elastisitasnya nol) contoh : ketika saat alat di gunakan dan mengalami kontraksi (tarikan) nol dan kehilangan tarikan.
- Pengembalian pegas ke keadaan semula “Zero-Length” lemah dan memiliki extensi maksimum.
- Massa pendulum lumayan besar.
- Hasil pembacaannya berdasarkan sinar yang di pantulkan didalam lensa.
- Posisi nol nya berdasarkan skrup mikrometer (disesusaikan).
- Panjang skrup dalam meter rata-rata dapat di baca diatas range 50,000 g.
- Yang di gunakan pada saat survey di seluruh dunia. Akurasinya mencapai 0,03 g.u.
Gravity Meter La Coste Romberg seri FG-5
FG-5 menggunakan prinsip jatuhan bebas, yaitu sesuatu objek dijatuhkan ke dalam ruang vakum. Objek yang akan diamati dengan menggunakan laser interferometer yang memiliki akurasi yang tinggi. Arah jatuhnya benda yang digunakan dalam prinsip jatuhan bebas adalah menunjuk sepenuhnya kepada spring atau pegas yang aktif dan di sebut juga ‘superspring’. jika massa yang di berikan terlalu besar pada alat ini maka ada baiknya di lakukan kalibrasi.
Kelebihan La Coste Romberg adalah :
- Akurasinya mencapai ± 2 μGal
- Presisi alat mencapai ± 1 μGal
- Integrasi Waktunya mencapai 1 μGal per jam
- Operasi bisa di Lapangan (outdoor) atau di dalam ruangan (Indoor) karena alat ini telah di lengkapi pelindung di berbagai medan di lapangan (Protected Environments).
4. Gravity Meter Worden
Alat Gravity Meter Worden digunakan untuk pengukuran perbedaan gravitasi bumi atau lebih tepatnya percepatan gravitasi bumi. Alat ini bisa mencapai 1 : 100. 000 000 dari gravitasi normal bumi. pengukuran perbedaan gravitasinya sekitar 0.01 miligal atau 1 inci dalam perubahan ketinggian yang dapat dilakukan pada alat ini. Alat Worden Gravitimeter sangat istimewa sebab hingga kini masih dipakai dan alat ini juga mudah dibawa serta pengukurannya yang akurat.
5. Gravity Meter SG (Superconducting Gravity)
Prinsip Kerja :
Cara kerja dari alat ini hampir sama dengan gravimeter konvensional, yang membedakannya adalah komponen yang bekerja merespon gravitasi bumi. Seperti pada gravimeter konvensional, umumnya komponen yang merespon perubahan gaya berat bumi adalah neraca pegas.
Kelemahan Alat ini :
Kelemahannya berada pada pegas, pegas pada alat ini akan mengalami pemelemahan dan melar sehingga mengurangi ketelitian pengukuran. Untuk mengatasi kelemahan pada alat ini, pada pegas mekanisnya diganti oleh bola niobium yang ukurannya kurang lebih sebesar kelereng. Niobium akan selalu berada dalam posisi stabil melayang dipengaruh oleh medan magnet yang sangat stabil dalam kondisi suhu minus 277 . Dalam kondisi yang dipertahankan super dingin dalam tangki yang berisi helium cair, bola niobium ini akan bergerak naik turun seiring dengan perubahan gaya berat bumi yang menjadi data rekaman pengukuran.
Kelebihan Alat ini
Superconducting Gravity (SG) memiliki 4 (empat) kelebihan yaitu :
- Dapat menangkap sinyal perubahan gayaberat/gelombang gravitasi yang disebabkan aktifitas inti bumi dan pengaruhnya terhadap ukuran gayaberat di permukaan.
- Perubahan nilai gayaberat bumi dapat memberikan gambaran interaksi perubahan atmosfer. Perubahan massa atmosfer sesuai dengan kondisi cuaca akan memperlihatkan jejaknya terhadap sinyal gayaberat yang tertangkap sensor SG.
- Dapat termonitornya pasang surut bumi akibat gaya tarik menarik benda benda langit terhadap massa bumi.
- Kemampuan SG mendeteksi gempa-gempa kecil dan besar.
BMKG telah membangun jaringan titik dasar gayaberat di Indonesia yang dimulai sejak tahun 2003. Penambahan lokasi titik dasar gayaberat ( Gravity Base Station) yang merata sangat membantu dan penting guna menyempurnakan Jaringan Titik Dasar Gayaberat yang ada di Indonesia. Publikasi Titik Dasar Gayaberat ini diharapkan dapat membantu sebagai salah satu informasi untuk keperluan eksplorasi geofisika dan sebagainya.
Sumber Refernsi :
Website :
BMKG. 2020. Jaringan Titik Dasar Gaya Berat BMKG. Diakses pada 20 November 2020. Melalui : https://www.bmkg.go.id/geofisika-potensial/jaringan-titik-dasar-gayaberat.bmkg
Britannica. 2020. Gravimeter, Measurement Instrument. Diakses pada 20 November 2020. Melalui : https://www.britannica.com/technology/gravimeter
Geophysic Crew. 2014. Jenis-Jenis Gravitymeter. Diakses pada 20 November 2020. Melalui : http://teuku-akbar.blogspot.com/2014/04/jenis-jenis-gravitymeter.htm
Georeva. CG-5 Autograv Gravity Meter. Diakses pada 19 April 2021. Melalui : https://www.georeva.eu/en/produit/cg-5-autograv-gravity-meter/
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H
