Perum Gema

PERUM Gema atau ECHO SOUNDER

Perum Gema (PG)

Rangkuman tentang Perum Gema
koreksi pada Perum Gema (PG):

Koreksi Draft
Koreksi factor kecepatan rambat getaran Mekanic Ultrasonic dalam perairan
Koreksi Paralax jika ada.

Artikel Terkait : pesawat navigasi dikapal

Cara pengukuran Koreksi Draft (KD) data yg dipergunakan yaitu:

KD diukur pd saat kapal didermaga (pd air tenang) >Setelah bongkar/muat selesai dan kapal sdh TRIM.
Data yg sdh ada adalah jarak permukaan transducer terhadap garis muat (plimsoll-mark).

Atau Yg sejajar dgn itu.data ini besarnya tetap.

ukur jarak permukaan garis muat.
jarak permukaan transducer terhadap garis muat dikurangi jarak permukaan laut terhadap garis muat samadengan koreksi draft.

Kegunaan pokok PG adalah untuk mengukur dalamnya perairan khususnya laut.

PG kegunaannya Diperkembangkan dlm bernavigasi sbb:

Utk penentuan posisi duga kapal pd alur pelayaran tertentu.
Utk memperkirakan keadaan/jenis bahan dasar perairan.
Utk menentukan posisi barang2 besar seperti: ponton,container,dll pd kedalaman yg tdk terlalu besar,dgn posisi duga yg telah diketahui dgn radius yg tdk terlalu besar pula.

Kesalahan Paralax (KP) terjadi bila:

Terjadi KP pd PG jika PG menggunakan 2 transducer. Transducer pemancar dan penerima. Kedua transducer dipasang secara terpisah, umumnya secara transversal.

Besarnya KP tergantung:

Jarak penempatan kedua transducer.
Dalamnya laut yg diukur,makin dangkal kedalamannya laut maka makin besar pula KPnya..

yg dimaksud dengan kalibrasi perum gema :

Penentuan kalibrasi perum gema secara eksperimntal dngan cara membandingkan pengukuran dalamnya laut menggunakan perum gema dan meggunakan cara lain(perum buangan dll) yg lebuh dipercaya.

Kegunaan transmiser pemancar ialah :

Untuk merubah pulsa getaran listrik ultrasonic menjadi getran mekanik acoustic ultrasonik dan memancarkannya kedalam laut

Kegunaan transmiter penerima ialah :

Untuk menerima getaran mekanik ultrasonic echo menjadi getaran listrik ultrasonic menyalurkannya ke reciver

Cara penentuan posisi duga kpl dengan baringan & peruman kedalaman laut.

Misal kita baring suar AA = 070˚.
Dari data echo sounder diketahui dalamnya laut 25 m.
Posisi duga kpl didapat dr perpotongan garis baringan suar tsb (070˚) & garis contour kedalaman laut atau angka kedalaman laut yg paling mendakati dgn angka dalamnya laut pd echo sounder (25 mtr).
Pada gambar posisi kpl adalah K.

Jika rambat bunyi di air = 1500 m/detik, cara menghitung kedalaman air adalah:

misal waktu rambat gelombang bunyi mulai dr transducer pemancar, kembali ke transducer penerima (t) = 0.05 detik, maka;

d =C.t

d =1500 m/det . 0,05 detik = 37,5 meter.

Cara pemasangan speedlog untuk menentukan titik putar kapal adalah menggunakan dual axis speedlog (speed 2 poros laju) pada kpl besar biasanya dipasang, satu diarah haluan satunya lagi diarah buritan.

RUMUS DASAR Pengukuran dalamnya laut:

d = S/2= C/2 . t

ket:

d : dalamnya laut

c : kec.rambat getaran mekanic ultrasonic dlm air

S : jarak tempuh pulsa getaran mekanic ultrasonic dri transducer kedasar laut

t : waktu yg diperlukan oleh pulsa getaran mekanic ultrasonic dri transducer pengirim ke dasar laut hingga kembali ke transducer penerima.

Pengukuran kecepatan pd acoustic crrelation speedlog:

v =S/t

keteterangan :

v : kecepatan kapal, dalam m sec -1

S : jarak transducer s1 terhadap s2, dalam meter

t : perbedaan waktu penerima echo antara transducer s1 terhadap s2, dalam second

Perbedaan utama pd rumus kedua diatas adalah:

Terletak pada nilai (t) atau waktunya. Pada rumus tersebut dijelaskan bahwa pada pengukuran dalamnya laut perlu “ diketahui” waktu berangkatnya pulsa pada saat terpancar dari transducer kedasar laut. Sedangkan pada pengukuran kecepatan pada acoustic correlation speedlog “tidak perlu diketahui”.

Prinsip kerjanya PG adalah :

> oscilator menerima tegangan dari trigger lalu menghasilkan getaran listrik ultrasonic (glu) yg disalurkan ke transducer pemancar untuk dirubah menjadi getaran mekanic ultrasonic (gmu).

> Lalu dipancarkan ke dasar laut, pancaran tsb memantul dgn di tangkap oleh transducer penerima untuk dirubah kembali menjadi glu.

Sebelum di salurkan ke reciver glu dirubah menjadi pulsa tegangan DC.
Maka stylus Echorecorder dpt disalurkan.

Gbr. Bagan pokok PG

Prinsip kerja Doppler Speed Log adalah :

tranducer Doppler effect speed log berfungsi sbg pemancar (tx) dan penerima (rx) getaran mekanik ultra sonic sekaligus.
tx & rx bersama – sama memancarkan getaran mekanik ultrasonic dgn membentuk sudut 60˚ terhadap garis rata2 horizontal permukaan laut kearah dasar laut.
sudut pancaran 60˚ merupakan sudut yg optimal yg masih dpt memantulkan kembali pulsa getaran mekanik ultra sonic ketransducer dgn kekuatan yg cukup.
jika dalamnya laut melebihi 200m, maka pulsa getaran mekanik ultrasonic yg dipantulkan oleh sea water mass.
maka diperoleh rumus dasar :

fd = 2 .V. ft.cos Ø

fd = 2 .V . ft . cos 60˚ = 2 . V . ft .½

C C

Fd = V . ft -> V = C . fd

C ft

V : kecepatan gerak sumber getaran/ pemancar (µ.sec ¹)

fd : besar pergerakan frequensi(Hz)/fr-ft

ft : frekuensi getaran yg dipancarkan

fr : frekuensi getaran yg diterima

Ø : besarnya sudut terhadap garis rata2 horizontal permukaan laut (pd umumnya 60˚)

C : kec. Rambat getar mekanik ultrasonic dalam air (µ.sec ¹)

Kelebihan Doppler Speed Log dgn SAL log yg memakai PITOT ialah :

Doppler speed log bekerja berdasarkan ground reference speed log, sehingga data kecepatan kpl diukur relative terhadap suatu titik tertentu didarat atau didasar laut .
Dpt digunakan dual axis speed log 2 buah atau lebih, paling tidak 1 dihaluan dan 1 diburitan sehingga lebih aman pd waktu brolah gerak saat buang jangkar dan dpt mengetahui pengaruh kekuatan serta arah arus & kecepatan melintang kpl pd saat akan merapat kedermaga, sehingga dpt menghindari benturan yg dpt mengakibatkan kerusakan pd lambung kpl.
SAL log dgn memekai pipa Pitot, hanya untuk mengukuran kecepatan Kapal pd saat kpl maju, karena data kecepatan kapal diukur hanya memanfaatkan pengukuran intensitas air pd membrane yg ada pd pressure chamber pd saat kapal bergerak maju (dynamic pressure).

Prinsip kerja SAL Log adalah:

Pada waktu kpl maju, air masuk melalui lubang horizontal pd tube A yg menghadap ke arah haluan kemudian masuk ke dlm pressure chamber menekan membran horizontal dari arah bawah.

Tube B dibuat utk menghilangkan static pressure yg merupakan tekanan hidrostatis air laut sebanding dgn jarak membrane thdp permukaan air laut.
Jadi membrane mengalami tekanan statis dari tuibe A yg bekerja dr bawah & juga dari tube B yg bekerja dr atas, sehingga saling meniadakan (nol).
Sebuah tuas mekanik pd bagian atas tengah membrane meneruskan gerakan naik turun membrane ke Master Control Unit, dimana tinggi rendahnya gerakan tsb sebanding dgn intensitas tekanan dinamis tsb.
Hubungan intensitas tekanan dinamis & kecepatan kpl dpt dirumuskan sbb:

p = K . V2

V = √ p/K

Dimana :

V : Kecepatan kpl
p : intensitas tekanan dinamis
K : Konstanta (tetapan) yg tergantung faktor tertentu.

Diketahui misalkan:

Putaran Jarum (Stylus) Indicator perum gema 200 Rpm. Waktu (t = 0,04 detik), c= 1500 m/dtk. Hitung berapa derajat penyimpangan jarumstylus indicator?

Jawab ;

d = s = c x t

2 2

1 menit = 60 sec = 200 Rpm

1 sec = 200 = 10 putaran

60 3

1 putaran = 3 sec = 360 °

d = c x t = 1500 x 0,04 = 30 meter

2 2

d max = 1500 x 3 = 4500 = 225 meter

2 2 200

Untuk kedalaman 30 meter jarum (Stylus) =

= 30 x 360 = 2 x 360

225 15

= 48 °

Water reference speed log ialah : speed-log dimana data kecepatan kapal diukur terhadap kecepatan gerakan air relatif disekitar transduser, atau terhadap air dinamis (dynamic pressure)yang diambil pada waktu kapal bergerak maju

Yang termasuk Water Reference Speed Log:

Electro Magnetic Speed Log.
Pressure-tube Speed Log.

Ground Reference Speed log ialah: sped-log dimana data kecepatan kapal diukur relatif terhadap titik tertentu didarat atu didasar laut.

Yang termasuk Ground Reference Speed Log:

Doppler Effect Speed Log
Accoustic Corerelation Speed Log.

Gambar bagan speedlog:

cara menghilangkan picthing dan rolling adalah : dgn memasangan 2 transducer ,

Memasang 1 Transduser diarahkan kehaluan/kedepan dan 1 lagi diarahkan keburitan/kebelakang masing-masing dengan sudut 60º.

Jika kapal mengalami anggukan sebesar 3º, maka Er 1 memiliki 01 = 60º - 3º = 57º. Berubah menjadi negatif sebesar 3º, sedang Er 2 memiliki 02 = 60º + 3 º= 63º berubah menjadi positif 3º.
Perubahan fr dari peancaran Er 1 dan Er 2 diproses secara terpadu, pengaruh karena kesalahan sudut angukan tersebut saling terkompensasi, sehingga sangat memperkecil kesalahan pengukuran kecepatan kapal, jadi tingkat ketelitian sitingkatkan menjadi ± 2 %.

Artikel diatas mengutip dari catatan teman jurusan nautik, jika ada kekeliuran sangat ditunggu kritik dan komennya.