Seluruh current-meter mekanik mengukur kecepatan dengan melakukan pengubahan gerakan linear menjadi menjadi angular.
Sebuah current-meter yang ideal harus
memiliki respon yang cepat dan konsisten dengan setiap perubahan yang
terjadi pada kecepatan air, dan harus secara akurat dan terpercaya
sesuai dengan komponen velositas. Juga harus tahan lama, mudah dilakukan
pemeliharaan, dan simpel digunakan dengan kondisi lingkungan yang
berbeda-beda. Indikator kinerja tergantung pada inertia dari rotor,
gerakan air, dan gesekan dalam bearing.
Secara umum current meter yang biasa
dipergunakan memiliki dua tipe : dengan “verctical axis meter” dan “axis
meter horizontal”. Dalam kedua perbedaan tersebut rotasi dan rotor dari
propeller dipergunakan untuk menentukan kecepatan arus laut
sesuai dengan pengaturan pada current-meter. Sebelum current-meter
ditempatkan, hubungan antara rotasi dan kecepatan dengan mempergunakan
“towing tank”.
Tiga type dari alat ukur kecepatan
dengan mempergunakan hukum Faraday. Dimana konduktor (air) menggerakkan
daerah medan magnet (diubah dengan kumparan berbeda kutub) yang
menghasilkan voltase dengan adanya arus
air. Jadi secara umum ada tiga jenis yang sering dipergunakan saat ini,
prinsip electromagnetik dengan mengukur kecepatan mempergunakan hukum
Faraday dengan menyatakan bahwa air mengakibatkan perubahan medan
magnetik yang ada dalam bidang yang telah diatur sehingga menghasilkan
tegangan yang berbeda secara linear sebanding dengan kecepatan arus.
Elektrode dalam penelitian dapat
mendeteksi tegangan yang dihasilkan oleh air. Karena current meter tidak
bergerak bagian mereka tidak terganggu banyak sehingga tidak
membutuhkan pemeliharaan yang terkait dengan permasalahan mekanik.
Pada tahun 1998 sudah ada beberapa produk current meter yg dipergunakan :
Tabel : Current meter yang sering
dipergunakan. (Sumber: Manual of Standard Operating Procedures for
Hydrometric Surveys in British Columbia, November 1998)
Vertical Axis Current Meters
|
Horizontal Axis Current Meters
|
| Price 622AA | Valpot BFN 002 (Braystoke) |
| Price 62AAA Magnetic | OTT 5(Arkansas), 2 impellers (replaced by C31) |
| Price 622AA Photo-Fibre Optic (Swolffer retrolit #2200) |
OTT, C31, 3 impellers |
| Price Winter Model AA | OSS, B1, 2 impellers (identical to C31) |
| Price Pygmy | OTT, C1, 3 impellers (replaced by C2 & OSS, PC1) |
| Price Pygmy Photo-Fibre-Optic (Swoffer retroit #2200) | OSS, PC1, 2 impellers (identical to C2) |
| Swoffer 2100, impeller |
- Sistem Pencacah Putaran, yaitu current meter yang mengkonversi kecepatan sudut dari propeller atau baling-baling kedalam kecepatan linear. Biasanya jenis ini mempunyai kisaran pengukuran antara 0,03 sampai 10 m/s.
- Sistem Elektromagnetik, pada sistem ini air dianggap sebagai konduktor yang mengalir melalui medan mamgnentik. Perubahan pada tegangan diterjemahkan kedalam kecepatan.
- Sistem Akustik, pada sistem ini digunakan prinsip Dopler pada transduser, juga biasanya berperan sekaligus sebagai receiver, yang memancarkan pulsa-pulsa pendek pada frekuensi tertentu. Pulsa-pulas direfleksikan ataupun disebarkan oleh partikel-partikel dalam air dan terjadi pergeseran frekuensi dari yang diterima kembali oleh receiver, dimana hal tersebut dapat diukur sebagai kecepatan arus air.
Persamaan dari arus velositas adalah :
| V = k.n + ∆ |
V = Aliran velositas (m/s)
k = pitch hidraulic dari propeller (m)
n = revolusi propeller setiap detik
∆ = Karakteristik dari current meter *)
*) dapat diperkirakan dengan melakukan pengujian secara thowing channel
Current meter dapat pula dibagi kedalam dua kategori berdasarkan metode pengukurannya. Kedua jenis current meter tersebut menurut adalah :
- Current meter dengan pengukuran non-otomatik, yaitu current meter dengan cara pengukuran atau perekaman data kecepatan arus yang harus dilakukan langsung oleh seseorang untuk membacanya, biasanya alat ini ditempatkan pada suatu struktur tertentu.
- Current meter dengan pengukuran otomatik, yaitu current meter yang merekam data kecepatan arus tanpa selalu harus langsung diperiksa oleh pengguna, Biasanya tipe ini memiliki sarana penyimpanan data yang cukup untuk jangka waktu pengukuran tertentu.
1. Vertical axis meter
Tiga model dari “Vertical axis meter” adalah the Price 622AA meter, the WSC winter meter, dan the Pygmy meter.
1.1 The Price 622AA meter
Adalah yang peling umum dipergunakan dengan jenis tiang vertikal dan sering dipergunakan sebagai pengukur standar karena hasil keluarannya. Bersifat ekstensif dengan berbagai manfaat untuk penelitian/percobaan dan juga cocok untuk berbagai kondisi lapangan .
Secara umum tidak menampilkan sinyal
yang cocok dengan perhitungan dengan konsep perhitungan pulsa elektrik
pada daerah yang rendah kecepatan arusnya. Metode yang paling sesuai
dipergunakan adalah menghitung perputaran rotor atau sistem elektrik
yang mengolah sinyal audio. Current meter sini secara inherent sangat
sensitif terhadap fluktuasi turbulensi lateral karena arah yang kurang
stabil, sangat mungkin untuk menyebabkan galat pada saat pengukuran
kecepatan sehingga berorientasi dalam pengukuran arah arus.
Gambar 1. The Price 622AA meter
1.2 Modified Price 622AA Meter
Model standard Price 622AA Meter dimoifikasi dengan dua cara mempergunakan retro-fit kit untuk mengatasi keterbatasan pengukuran kecepatan.
1. Pengalih magnetik yang terletak disebelah rotor menghasilkan sinyal yang bersih untuk memicu pencacah.
Gambar2. Price 622AA meter with retro-fit kit dengan pengalih magnetik.
2. Photo-Fiber-Optic sebagai penghubung antara indikator digital dan pengalih magnetik, sehingga pencacah dapat membaca kecepatan secara langsung (dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi).
Gambar 3. Fiber optik diterapkan pada Price 622AA.
1.3 Pygmy MeterrivMemiliki bentuk yang sangat kecil dengan perbandingan ukuran dua perlima dari Price 622AA meter, sehingga diorientasikan untuk penggunaan pada kedalaman rendah. Namun demikian Current meter ini dianjurkan untuk mengukur kecepatan diatas 0.2 m/s karena untuk menyesuaikan dengan tingkat tekanan dalam menggerakkan rotor.
Gambar 4. Price 62AA winter (ice) meter.
1.4 WSC Winter meter
Sangat baik dipergunakan dalam musim
dingin karena current meter karena dengan mudah melalui lubang yang
dibor di es, dengan melakukan modifikasi pada roda bagian belakan
penangkap arus.
Dipergunakan dengan melekatkan pada sebuah tongkat yang telah
ditetapkan, dimana sebelum pengukuran harus disesuaikan suhu supaya
tidak berada dibawah 0 derjat celcius dan setelah pengukuran haruslah
dilakukan pembersihan alat untuk menghindari menggumpalnya es pada
bearing current meter.
2. Horizontal Axis Current Meters
Sangat baik dipergunakan pada daerah yang memiliki turbulens yang tinggi dengan kemampuan mengukur arus
tajam baik dengan posisi horizontal maupun vertikal. Dilengkapi dengan
rotor yang memiliki keseimbangan saat menghadapi pergerakan linear.
Semua model menggunakan magnetis
permukaan beralih untuk menghasilkan hitungan rotasi dalam bentuk pulsa,
sehingga dapat menghindari terjadinya gesekan pada komponen yang
berdekatan.
2.1 Braystoke BFN 002 Meter
Miniatur ini sekarang arus meter diberikan dalam bentuk kit, termasuk aksesoris yang kuat
1,5-2 m. Current meter Braystoke yang saat ini, diproduksi oleh Valeport perkembangan Ltd Inggris, adalah dirancang untuk ukuran kecepatan arus dalam air tawar atau air laut, dan tidak dipengaruhi oleh kualitas air. Dalam penerpannya alat ini belum ditentukan batas-batas galat dari arus sampai yang benar-baling mengukur kecepatan nilai, sehingga masih sangat perlu untuk dilakukan penelitian lebih lanjut.
1,5-2 m. Current meter Braystoke yang saat ini, diproduksi oleh Valeport perkembangan Ltd Inggris, adalah dirancang untuk ukuran kecepatan arus dalam air tawar atau air laut, dan tidak dipengaruhi oleh kualitas air. Dalam penerpannya alat ini belum ditentukan batas-batas galat dari arus sampai yang benar-baling mengukur kecepatan nilai, sehingga masih sangat perlu untuk dilakukan penelitian lebih lanjut.
2.2 OTT C2 and OSS PC1 Meters
OTT C2 yang identik dengan OSS Pc1;
sebelumnya diproduksi di Jerman dan terakhir di Australia. Model ini
dirancang untuk mengukur kecepatan air kecil di watercourses, tabung
percobaan, pipa kecil, dan laboratorium model sungai. Kedua model
memerlukan minyak khusus untuk operasi karena berpengaruh pada penilaian
dari kalibrasi.
Gambar 5. Current meter model OTT C2
2.3 Universal OTT C31 and OSS B1 Meters
OTT C31 yang identik dengan OSS B1;
sebelumnya adalah produksi Jerman dan terakhir di Australia. Meter ini
sekarang digunakan untuk menentukan kecepatan aliran air buka di saluran
dan laut,
serta tekanan dalam pipa. Meter ini dapat digunakan di bawah kondisi
ekstrim, juga dapat dipergunakan dalam pengukuran yang terintegrasi
misalnya dengan dilengkapi pipa yang memiliki ukuran. Propellers
tersedia dari dua produsen untuk C31 dan OTT OSS B1, bersama-sama
dengan kecepatan dan berbagai komponen untuk setiap efek putaran.
Dengan baling-baling yang tersedia dalam ukuran kecil, komponen dari
current meter OTT dan OSS dapat saling bertukar.
Gambar 6. Current meter OSS B1 pada
tongkat berukuran 20 mm, Current meter OTT C31, Current meter OSS B1
dengan berat 30 kg dilengkapi sensor di bawahnya.
Pemeliharaan Current Meter
Untuk memelihara kondisi current meter
yang sangat wajib dilakukan adalah pembersihan alat, sehingga sangat
penting adalah peran operator dalam mengatasinya. Karena memang hanya
dibutuhkan waktu sedikit untuk membersihkan, tetapi sangat substansial
untuk menghindari masuknya partikel-partikel seperti pasir dan juga
korosi yang dapat mengganggu kinerja current meter. Dalam setiap
mengakhiri suatu penelitian, sebaiknya segera dilakukan juga pengamatan
alat untuk memastikan alat tersebut masih dapat dipergunakan dengan
baik.
Secara khusus pada beberapa current
meter type “Horizontal Axis” baling-baling harus dilepas dari meteran
pengukur dan juga minyak yang menempel harus dihilangkan. Berring harus
dibersihkan mempergunakan anti korosi atau dapat dengan mempergunakan
bensin, dan harus memiliki lapisan pelindung yang dilepas sebelum
dipergunakan. Sebelum current meter dipergunakan, batangan penyangga
harus dilapisi dengan minyak pelumas untuk mempermudah gerakan current
meter saat diturunkan.
SUMBER
Richards. P.R. 1998 Manual of Standard Operating Procedures for Hydrometric Surveys in British Columbia Resources Inventory Committee. BC-Canada
www.seba.de/product/water current meter.html
www.eng.fiu
Link : http://www.ilmukelautan.com/instrumentasi-dan-hidroakustik/instrumentasi-kelautan?start=1
