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 |
Menurut www.eng.fiu pengukuran kecepatan arus air disebut dengan Water current meter yang secara prinsip terbagi dalam tiga sistem, yaitu :
- 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.
Salah satu jenis current meter yang dapat dibuat adalah pengukuran arus dengan arus velositas, dengan sistem kerja menghasilkan sinyal dari masing-masing putaran propeller yang terbuat dari bahan medan magnetik. (www.seba.de)
Persamaan dari arus velositas adalah :
| V = k.n + ∆ |
dimana,
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.
Karena banyaknya pengelompokan current meter, maka pada topik kali ini akan banyak membahas tentang jenis current meter “verctical axis meter” dan “axis meter horizontal” yang umum dikembangkan oleh British Columbia.
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 Meterriv
Memiliki 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.
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
0 komentar:
Posting Komentar