BAB IV AKUISISI DAN PENGOLAHAN DATA
4.1 Pengukuran Insitu 4.1.1 Lokasi dan Persiapan Lokasi pengukuran dilakukan pada desa Cikancra kabupaten Tasikmalaya. Lahan berada diantara 1020’ – 1025’ BT dan 7041’ - 7047’ LS dengan bentangan area survei 20 m. Persiapan lokasi yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pembersihan lokasi dari segala sesuatu yang dapat menganggu proses pengukuran. Pengukuran dilakukan di areal persawahan sehingga perlu dilakukan pembersihan terhadap rumput-rumput atau semaksemak. Selanjutnya dibuat bentangan dari tali sepanjang 20m
untuk
mempermudah pengukuran. Pengukuran dilakukan diatas singkapan zeolit yang terlihat seperti gambar 4.2.
Gambar 4.1 Lokasi Pengukuran
Gambar 4.2 Singkapan zeolit di bawah lokasi pengukuran
4.1.2 Peralatan yang digunakan Alat yang digunakan dalam pengukuran insitu seperangkat peralatan Georadar jenis Ramac dengan antena frekuensi 100 MHz dan 50 Mhz (Gambar 4.3). Untuk antenna 100 MHz jarak antara antena transmitter dan receiver terpisah pada jarak 1 m. Antena tersebut dihubungkan dengan unit control yang langsung disambungkan dengan notebook komputer, dan selama pengukuran input data disimpan dalam format RAMAC.
Gambar 4.3 Peralatan RAMAC/GPR dengan antena frekuensi 100MHz.
Pemilihan frekuensi antena sebesar 100 Mhz dan 50 MHz, disesuaikan dengan anggapan zeolit merupakan target eksplorasi yang bersifat dangkal sehingga dipilih antena 100 (15 - 25 m) MHz dan 50 MHz (15 – 60 m). Prinsip kerja alat pada saat pengukuran, unit control mengirimkan suatu sinyal ke transmitter dan receiver. Setelah transmitter menerima sinyal, maka akan menghasilkan pulsa melalui elemen antena. Pulsa tersebut memantul pada objek medium bawah permukaan dan dipantulkan kembali menuju receiver. Sekali receiver mendeteksi sinyal control, maka receiver akan mengumpulkan suatu sample dan meneruskan ke unit control. Dengan proses yang berulang-ulang pada interval yang dikontrol dengan sangat baik, maka unit control dapat mengumpulkan semua sampel dalam suatu jejak (trace). Unit control akan menempatkan sampel yang diterima pada posisi yang benar menurut jejaknya. Pada saat jejak sudah lengkap, maka jejak dikirim menuju komputer dan disimpan dalam hard disk serta ditampilkan pada layar monitor. Pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan dua pola akuisisi yaitu: pertama, penampangan radar refleksi (radar reflection profiling), dimana dua antena radar yang terpisah pada jarak 1 m bergerak di atas permukaan tanah secara simultan. Hal ini bertujuan untuk memperoleh struktur bawah permukaan. Kedua, konfigurasi antena CMP, transmitter dan receriver bergerak satu sama lain sehingga midpoint keduanya berada pada titik yang pasti. Pengukuran ini bertujuan untuk memperoleh kecepatan gelombang radar lapisan bawah permukaan.
4.2 Pengukuran Laboratorium 4.2.1 Persiapan Sample Sample yang digunakan berasal dari desa Cikancra kabupaten Tasikmalaya. Pertama-tama sample dibentuk terlebih dahulu sehingga berbentuk silinder dengan diameter 2.5 cm dan tebal 1 cm. Sample yang dibuat sebanyak empat buah. Pada pengukuran dielektrik bahan, dibuat holder khusus yang dapat memegang batu sesuai dengan bentuk sample.
Gambar 4.4 Sampel zeolit
Gambar 4.5 Holder sample
4.2.2 Pengukuran Suseptibilitas Alat yang digunakan untuk mengukur suseptibilitas ini adalah Bartington MS2 suseptibilitas meter. Prinsip kerja Bartington MS2 adalah
pemanfaatan sirkuit elektromagnet yang mendeteksi perubahan induktansi ketika sampel ditempatkan didalam kumparan. Bartington MS2 ini dilengkapi oleh sensor MS2B yang bekerja dengan dua frekuensi yaitu frekuensi rendah 465 Hz dan frekuensi tinggi 4650 Hz. Dalam pengukuran sampel ini digunakan frekuensi rendah karena harga suseptibilitas yang diinginkan adalah keseluruhannya, jika kita menggunakan frekuensi tinggi maka pada bagian dalam bahan tidak akan terdeteksi karena daya tembus yang rendah.
Gambar 4.6 Bartington MS2 suseptibilitas meter Sistem ini merespon langsung suseptibilitas pada arah mana medan diberikan. Instrumen ini terdiri dari sensor MS2B dengan diameter internal 35 mm dan terhubung dengan MS2 meter yang bekerja berdasarkan perubahan induktansi coil akibat adanya sampel batuan. Instrumen ini menggunakan medan magnet lemah 80A/m rms dan frekuensi 465 Hz. Peralatan ini bekerja kerena adanya tegangan yang diberikan pada rangkaian osilator sehingga menimbulkan medan magnetik bolak-balik yang
berintensitas rendah pada ruang sampel. Selanjutnya pada ruang ini diletakkan sampel, yang mengakibatkan perubahan frekuensi osilator. Nilai suseptibilitas magnetik sampel diperoleh dengan membandingkan frekuensi osilator sebelum dan sesudah sampel diletakkan. Dimana instrumen ini dapat mengukur harga suseptibilitas dari 1 x 10-6 sampai 9999 x 10-6 dalam satuan cgs atau 1,26 x 10-5 sampai 1,26 x 10-1 dalam satuan SI. Seluruh proses pengukuran dan perhitungan dilakukan melalui perangkat lunak komputer. Nilai susepbilitas magnetik dapat dihitung persatuan volume atau persatuan massa. Dalam pengukuran digunakan persatuan massa. Data suseptibilitas yang diperoleh lalu diolah untuk mendapatkan nilai permeabilitas relatif bahan. Nilai permeabilitas inilah yang dipakai dalam perhitungan, µr dapat dihitung dengan µr
= χ +1 dimana χ adalah
suseptibilitas magnetik yang dapat dihitung dengan Bartington MS2 suseptibilitas meter.
4.2.3 Pengukuran Sifat Dielektrik Pengukuran sifat dielektrik zeolit, dalam hal ini kapasitansi dan faktor disipasi dilakukan di Laboratorium Telekomunikasi Radio dan Gelombang Mikro, STEI (Sekolah Teknik Elektro dan Informatika) ITB. Pengukuran tersebut menggunakan alat Q meter 4342A dengan frekuensi 30MHz, 50MHz dan 70MHz serta sample holder yang terdiri dari dua pelat tembaga dengan diameter 2.5 cm dan jarak pisah antara dua plat 1 cm.
Q Meter 4342A ini memiliki kemampuan mengukur nilai Q (faktor kualitas), kapasitansi, induktansi, dan resistivitas. Pengukuran-pengukuran tersebut dapat dilakukan dalam range frekuensi 22 KHz – 70 MHz. Pada penelitian ini, Q Meter ini dimanfaatkan untuk mengukur kapasitansi dan faktor kualitas zeolit. Langkah pertama adalah mengukur kapasitansi (Co) dan faktor kualitas sampel holder kosong (Do). Setelah itu barulah kapasitansi (Cm) dan faktor kualitas sample holder yang berisi zeolit (Dm) diukur. Pengukuran dilakukan pada frekuensi 30 MHz, 50 MHz dan 70 MHz.
Gambar 4.7 HP Q Meter 4342A
Gambar 4.8 Tabung frekuensi 30-50 MHz (kiri) dan 50-70 MHz (kanan)
4.3 Pengolahan Data 4.3.1 Data Laboratorium Nilai kapasitansi pada sampel holder terisi (Cm) dan kondisi sampel holder kosong (C0) diperoleh dari hasil pengukuran, selanjutnya dihitung nilai konstanta dielektrik relatif zeolit berdasarkan persamaan 2.9, yaitu: εr =
I (t ) dengan dielektrik Cm (kapasi tan si dengan dielektrik) = I (t ) tan pa dielektrik C0 (kapasi tan si tan pa dielektrik)
Demikian juga nilai loss factor yang didapat dari nilai kapasitansi dan faktor kualitas dengan menggunakan persamaan 2.11, yaitu: tanδ = Berdasarkan hasil perhitungan, nilai konstanta dielektrik, loss factor, dan permeabilitas magnetik dapat digunakan untuk menghitung nilai kecepatan gelombang EM pada medium zeolit dengan 2.12, yaitu: v=
c
μrε r 2
( 1 + tan δ + 1) 2
1/ 2
dengan : c (cepat rambat gelombang udara) = 3 x 108 m/s 4.3.2 Data Georadar Data hasil pengukuran georadar diproses dengan software REFLEX untuk menghasilkan radargram dan image yang lebih baik serta meningkatkan rasio sinyal-bising. Masing-masing data profiling dan CMP
dilakukan proses pengolahan data. Urutan proses pengolahan data dengan langkah sebagai berikut : 1. Melakukan import data dari format software yang digunakan dalam pengukuran (RAMAC) ke format software pengolah data (REFLEX). 2. Melakukan proses filter : Move
startime,
untuk
menentukan
titik
0
yang
sebenarnya
dipermukaan. Time dewow, (dewow dan dc shift) untuk mengeliminasi noise frekuensi rendah yang terekam oleh system radar yang terjadi akibat instrument elektronik yang tersaturasi oleh nilai amplitudo besar dari gelombang langsung dan udara. Filter, pemfilteran dilakukan untuk memfilter sinyal-sinyal radar frekuensi rendah dan frekuensi tinggi, agar data georadar memiliki bising (noise) yang tertekan dengan menggunakan bandpassbutterworth 3. Melakukan proses background removal, untuk menghilangkan noise dan memunculkan sinyal yang terhalang oleh noise. 4. Setelah radargram hasil processing yang dihasilkan dianggap sudah bagus dan jelas maka dilakukan proses CMP-semblance analysis yang dapat memberikan kecepatan Vrms dalam spektrum velocity/spektrum waktu. Hasil yang diperoleh memberikan nilai kecepatan zeolit.
Untuk pengolahan data profilling dilakukan proses pengolahan data seperti pada pengolahan data langkah 1 – 3 sehingga diperoleh radargram skala waktu Setelah radargram yang dihasilkan dianggap sudah bagus dan jelas maka dapat dilakukan konversi kedalaman dengan memberikan nilai konstanta kecepatan zeolit. Berdasarkan informasi yang diperoleh dari analisa kecepatan dari data CMP. Selanjutnya memplot profil radargram skala waktu dan kedalaman ke dalam format gambar.
