ANALISA VALIDASI PERALATAN METEOROLOGI KONVENSIONAL DAN DIGITAL DI STASIUN METEOROLOGI SAM RATULANGI oleh (1)
Leonard Lalumedja, (2)Derek Missy, (3)Dinna Kartika Pasha Putri, (4)Dinna Kartika Pasha Putri Stasiun Meteorologi Klas II Sam Ratulangi Manado, Sulawesi Utara E-mail :
[email protected]
ABSTRAK Stasiun Meteorologi Sam Ratulangi Manado mempunyai tugas dalam memberikan informasi pelayanan cuaca harian, peringatan dini dan penerbangan. Informasi tersebut merupakan analisa dari hasil pengamatan yang dilakukan di stasiun salah satunya yaitu pengamatan udara permukaan. Proses pengamatan udara permukaan yaitu dengan melakukan pengukuran parameter – parameter cuaca melalui peralatan yang dioperasikan di stasiun menggunakan peralatan konvensional dan digital. Sejak tanggal 26 Desember 2016 telah dilakukan validasi peralatan konvensional dengan AWS Digital, berdasarkan monitoring tersebut ditemukan selisih pengukuran suhu dan tekanan yang sangat tinggi pada AWS Digital dan konvensional pada tanggal 20 Februari 2016 sampai 03 Maret 2016 . Setelah dilakukan analisa dan monitoring, didapatkan bahwa terjadi kerusakan pada sensor kelembaban dan suhu pada AWS Digital. Maka dilakukan pergantian sensor dan monitoring pengukuran tetap dilakukan untuk mengetahui kelayakan sensor yang telah diganti. Kata Kunci : Sensor, AWS Digital
i
PENDAHULUAN I.
LATAR BELAKANG Stasiun Meteorologi Sam Ratulangi Manado merupakan stasiun yang bertugas dalam pelayanan
informasi cuaca, peringatan dini dan penerbangan. Dalam hal ini usaha untuk memenuhi tugas tersebut adalah dengan melakukan pengamatan cuaca melalui beberapa parameter baik melalui udara atas maupun udara permukaan. Parameter - parameter cuaca untuk udara permukaan diantaranya adalah : angin, suhu, kelembaban, tekanan, hujan. Pengamatan dilakukan dengan mengukur parameter – parameter cuaca tersebut menggunakan peralatan baik digital maupun konvensional. Berdasarkan Pasal 48 UU NO. 31 Tahun 2009 tentang Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika disebutkan bahwa “ Setiap peralatan pengamatan yang dioperasikan di stasiun pengamatan wajib laik operasi“ maka diperlukan uji kelayakan pada peralatan. Metode uji kelayakan pada peralatan dilakukan dengan membandingkan pengukuran peralatan konvensional dan AWS digital untuk mengetahui koreksi pengukuran alat. Hasil monitoring antara peralatan konvensional dan AWS digital pada tanggal 20 Februari 2016 sampai 03 Maret 2016 menunjukkan selisih pengukuran yang sangat tinggi pada kelembaban dan suhu antara peralatan konvensional dengan AWS Digital. Berdasarkan selisih tersebut maka diperlukan analisa untuk mengetahui penyebab perbedaan koreksi pengukuran sebelum, saat dan setelah perbaikan
II. TUJUAN 1. Menganalisa selisih pengukuran suhu dan kelembaban pada tanggal 20 Februari 2016 sampai 03 Maret 2016. 2. Menganalisa kelaikan sensor AWS Digital dalam mengukur kelembaban dan suhu.
III. BATASAN MASALAH 1. Metode analisa dilakukan dengan membandingkan pengukuran pada AWS Digital dengan peralatan konvensional. 2. Analisa dilakukan dari tanggal 20 Februari 2016 sampai 03 Maret 2016 pada parameter suhu dan tekanan.
1
3. Peralatan yang digunakan merupakan peralatan pada Stasiun Meteorologi Sam Ratulangi Manado.
IV. LANDASAN TEORI 1. Peralatan Konvensional Peralatan konvensional merupakan peralatan yang digunakan untuk mengukur parameter cuaca, dimana pembacaan pengukuran dilakukan secara manual melalui kertas pias maupun pembacaan langsung berdasarkan skala yang ditunjukkan. Lokasi pemasangan peralatan konvensional berada di taman alat. Peralatan konvensional yang terdapat di stasiun meteorologi Sam Ratulangi Manado dan fungsinya berdasarkan WMO No.8 Tahun 2006 tentang WMO Guide to Meteorological Instruments and Method of Observation, adalah sebagai berikut: - Thermometer bola kering dan thermometer bola basah Berfungsi untuk mengukur suhu udara yang terlindung dari matahari dan hujan serta selisih dari pengukuran thermometer bola basah dan bola kering digunakan untuk mendapatkan nilai kelembaban dan titik embun. - Thermometer minimum Berfungsi untuk mengukur suhu minimum dalam satu hari. - Thermometer maksimum Berfungsi untuk mengukur suhu maksimum dalam satu hari. - Anemometer cup Berfungsi untuk mengukur kecepatan dan arah angin. - Panci penguapan Berfungsi untuk mengukur penguapan yang terjadi dalam satu hari. - Penakar hujan hellman dan obs Berfungsi untuk mengukur banyaknya curah hujan. - Campbell stokes Berfungsi untuk mengukur lamanya penyinaran matahari dalam satu hari. 2. AWS Digital AWS merupakan kepanjangan dari (Automatic Weather Stations) dimana AWS adalah stasiun atau perangkat yang melakukan Pengukuran dan mengirim atau mencatat hasil pengamatan
2
parameter cuaca secara otomatis dan secara langsung membuat kode-kode yang telah di konversi (WMO, 1981). Pada monitoring pengukuran AWS digital dengan peralatan konvensional didapatkan selisih pengukuran yang sangat tinggi untuk tanggal 20 Februari sampai 03 Maret 2016 pada parameter kelembaban dan suhu. 3.
Sensor HMP155 Sensor adalah bagian dari sistem yang berfungsi untuk mengubah suatu informasi menjadi
hasil yang bermanfaat (University of Bristol, lecture I). Sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban adalah sensor Vaisala HMP (Humidity and Temperature Probe) 155.
Gambar 01. Sensor Vaisala HMP 155
Spesifikasi sensor HMP 155 berdasarkan datasheet HMP 155 adalah sebagai berikut : Range pengukuran kelembaban
: 0 …. 100% RH
Akurasi
: ± 1% RH
(0 ….. 90% RH)
± 1,7% RH (90 …… 100%RH) Range pengukuran temperature Akurasi
: -80 …. +60 ° C
: (-80 …. +20) ° C
: ± (0,176 – 0,028 x temperature) ° C
: (+20 …. +60) ° C
: ± (0,07 + 0,0025 x temperature) ° C
V. PEMBAHASAN Analisa validasi dilakukan melalui monitoring data perbandingan pengukuran AWS Digital dengan alat konvensional, dari data yang telah di monitoring ditemukan perbedaan selisih suhu dan RH yang sangat tinggi pada tanggal 20 Februari – 03 Maret 2016. Perbandingan pengukuran tersebut ditunjukkan pada grafik berikut ini.
3
1.
Kelembaban
Grafik Validasi Kelembaban
Nilai Kelembaban
10040%
9999%
8040% Digital
6040% 4040%
20 Februari – 03 Maret 2016
Konvensional
2040% 40%
Grafik Validasi Kelembaban 300%
Nilai Kelembaban
250% 200% Digital
150%
Konvensional
100% 50% 0%
20 Februari – 03 Maret 2016
Grafik tersebut menunjukkan pengukuran sebelum tangal 20 Februari dan setelah tanggal 3 Maret dimana berdasarkan grafik, terdapat perbedaan pengukuran yang sangat tinggi antara AWS digital dan konvensional. Hasil pengukuran kelembapan pada AWS Digital pada tangal tersebut menunjukkan kelembaban yang terukur lebih dari 300% bahkan mencapai nilai maksimum sebanyak 9999% sedangkan peralatan konvensional menunjukkan pengukuran kelembaban diantara 54% - 99%. Rata – rata selisih pengukuran yang diperoleh yaitu 9912%.
4
2.
Suhu
Grafik Validasi Suhu 60,5 53,5
Nilai Suhu
50,5 40,5 Digital
30,5
Konvensional
20,5 10,5
8,3
0,5
20 Februari – 03 Maret 2016
Berdasarkan grafik diatas maka didapatkan selisih pengukuran suhu yang sangat tinggi antara AWS Digital dengan konvensional. Pada AWS Digital terukur suhu yang nilainya mencapai 8,3°C untuk suhu terendah dan 53,5°C untuk suhu tertinggi. Rata- rata selisih pengukuran suhu pada tanggal tersebut adalah 5,9°C. 3.
Hasil Berdasarkan monitoring validasi, maka dilakukan pergantian sensor HMP155 (Humidity and
Temperature Probe) untuk menguji apakah perbedaan pengukuran yang signifikan tersebut disebabkan oleh kerusakan sensor. Setelah dilakukan pergantian sensor HMP155 didapatkan hasil seperti pada grafik berikut ini.
Grafik Validasi Kelembaban 120%
Nilai Kelembaban
100% 80% Digital
60%
Konvensional
40% 20% 0%
5
Berdasarkan grafik diatas diperoleh nilai rata – rata selisih antara pengukuran kelembaban pada AWS Digital dan konvensional adalah 1%. Sesuai dengan spesifikasi akurasi sensor dimana sensor dikatakan baik apabila bernilai : ± 1% RH
(0 ….. 90% RH)
± 1,7% RH
(90 …… 100%RH)
Maka, setelah dilakukan pergantian sensor, pengukuran kelembaban pada AWS Digital dinyatakan laik operasi karena nilai akurasinya adalah -1%< 1%<1% dan -1,7%<1%<1%.
Grafik Validasi Suhu 35,0 30,0
Nilai Suhu
25,0 20,0
Digital
15,0
Konvensional
10,0 5,0 0,0
Berdasarkan grafik diatas diperoleh nilai rata – rata selisih antara pengukuran suhu pada AWS Digital dan konvensional adalah 0,0°C dan rata – rata pengukuran suhu adalah 26,3° C. Sesuai dengan spesifikasi akurasi sensor dimana sensor dikatakan baik apabila bernilai : (+20 …. +60) ° C
: ± (0,07 + 0,0025 x temperature) ° C : ± (0,07 + 0,0025 x 26,3)° C : ± 0,13
Maka setelah dilakukan pergantian sensor dapat diperoleh nilai akurasi sebesar 0,0°C dimana 0,13°C < 0,0°C <0,13°C sehingga dapat dinyatakan sensor HMP155 telah laik operasi.
6
VI. PENUTUP
Kesimpulan 1. Perbedaan selisih pengukuran yang sangat tinggi pada kelembaban dan suhu tanggal 20 Februari – 3 Maret 2016 dikarenakan kerusakan sensor HMP155 dan telah dilakukan pergantian sensor HMP155 baru. 2. Sensor HMP155 baru memiliki akurasi kelembaban senilai 1% dan suhu senilai 0,0 °C, berdasarkan datasheet sensor maka sensor dikatakan laik operasi. Saran 1. Untuk menjaga kestabilan sensor, maka sensor HMP155 perlu terlindung dari tetesan air hujan. 2. Agar sensor dapat bekerja sesuai standarisasi peralatan, maka dapat dilakukan kalibrasi berkala.
VII. DAFTAR PUSTAKA Datasheet HMP155 , sensor kelembaban dan suhu
Republik Indonesia, 2009, Undang-Undang Republik Indonesia Tentang Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika, Indonesia, Undang-Undang Nomor 31 tahun 2009 University of Bristol, Sensors and Signals, lecture I WMO, 1981, CIMO Guide, Part II, chapter I WMO, 2006, WMO Guide to Meteorological Instruments and Method of Observation, Nomor 08 tahun 2006
7
8
