Definisi
Echosounder
Adalah : Suatu alat navigasi elektronik dengan menggunakan system gema yang
dipasang pada dasar kapal yang berfungsi untuk mengukur kedalaman perairan,
mengetahui bentuk d asar suatu perairan dan untuk mendeteksi gerombolan ikan dibagian
bawah kapal secara vertical.
Sejarah
Penggunaan Echosounder
Salah
satu referensi bahwa sinyal suara sudah digunakan mulai sekitar tahun 1490
berasal dari catatan harian Leonardo da vinci yang menuliskan : “Dengan
menempatkan ujung pipa yang panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga
anda, dapat mendengarkan kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan
bahwa suara dapat berpropagasi di dalam air. Ini yang disebutkan dengan
Sonar pasif ( passive Sonar) karena kita hanya mendengar suara yang
ada. Pada abad ke 19, Jacques and Pierre Currie menemukan piezoelectricity,
sejenis kristal yang dapat membangkitkan arus listrik jika kristal tersebut
ditekan, atau jika sebaliknya jika kristal tersebut dialiri arus listrik maka
kristal akan mengalami tekanan yang akan menimbulkan perubahan tekanan di
permukaan kristal yang bersentuhan dengan air. Selanjutnya signal suara akan
berpropagansi didalam air. Ini yang selanjutnya disebut dengan Sonar
Aktif( Active Sonar).
Penggunaan
akustik bawah air mulai berkembang pesat pada saat pecahnya Perang Dunia
pertama terutama untuk pendeteksian kapal selam dengan penempatan 12 hydrophone
(yang setara dengan microphone untuk penggunaan didarat) yang diletakan
memanjang di bawah kapal laut untuk mendengarkan sinyal suara yang berasal dari
kapal selam. Setelah Perang Dunia I, perkembangan penggunaan akustik bawah air
berjalan dengan lambat dan hanya terkonsentrasi pada aplikasi untuk militer.
Setelah pecah perang Dunia II kembali pengguanaan akustik bawah air berkembang
dengan pesat. Penggunaan torpedo yang menggunakan sinyal akustik untuk mencari
kapal musuh adalah penemuan yang hebat pada jaman itu.
System Kerja Echosounder
Dikenal
terdapat satu pemancar yang membangkitkan / menimbulkan getaran-getaran listrik
dalam bentuk impuls-impuls getaran-getaran ini disalurkan ke suatu alat yang
ditempatkan pada dasar kapal dan yang merubah energi listrik menjadi
getaran-getaran di dalam air laut.
Getaran-
getaran yang terakhir ini juga dikirimkan dalam bentuk impuls-impuls vertikal
ke dasar laut dan dari dasar laut dipantulkan kembali. Sebagian dari energi
yang dipentulkan itu ditangkap kembali sebagai gema oleh alat tersebut dan
diubah menjadi impuls-impuls tegangan listrik yang lemah. Satu pesawat penguat
memberikan kepada getaran-getaran gema listrik satu amplitude lebih besar, dan
setelah itu getaran-getaran ini disalurkan ke satu pesawat petunjuk (indikator)
dan membuat gambar.
Pengiriman
/ pemancaran dan penerimaan impuls-impuls di dalam indikator, dari jarak antara
kedua petunjuk tersebut dapat dijadikan ukuran bagi dalamnya air di bawah dasar
laut. Frequensi dari getaran-getaran air berbeda-beda menurut pabrik yang
memproduksi pesawat perum gema, dan besarnya frequensi tersebut terletak antara
10.000 sampai beberapa puluhan ribu detik. Apabila getaran-getaran itu lebih
besar dari 20.000 disebut getaran ultra sonore atau super sonis (getaran
tinggi). Getaran-getaran yang lebih kecil disebut sonis atau getaran rendah,
yang dapat mengirimkan gelombang- gelombang suara yang dapat di dengar.
Transmitter
menerima secara berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi, sampai pada orde
kecepatan milisekon. Perekaman kedalaman air secara berkesinambungan dari bawah
kapal menghasilkan ukuran kedalaman beresolusi tinggi sepanjang lajur yang
disurvei. Informasi tambahan seperti heave (gerakan naik-turunnya kapal yang
disebabkan oleh gaya pengaruh air laut), pitch (gerakan kapal ke arah depan
(mengangguk) berpusat di titik tengah kapal), dan roll (gerakan kapal ke arah
sisi-sisinya (lambung kapal) atau pada sumbu memanjang) dari sebuah kapal dapat
diukur oleh sebuah alat dengan nama Motion Reference Unit (MRU), yang juga
digunakan untuk koreksi posisi pengukuran kedalaman selama proses berlangsung.
Kecepatan
merambat dari getaran-getaran suara di dalam air laut terletak antara 1435 m–
1500 m per detik, dan getaran-getaran suara ini tergantung pula dari : 1. Suhu
2. Kadar garam 3. Tekanan air t
Waktu
antara saat pengiriman impuls dan saat penerimaan gema secara sederhana dapat
dikemukakan dalamnya air dengan menggunakan rumus :
Susunan Echosounder
Rangkaian
peralatan Echosounder (perum gema) itu terdiri dari :
Transmitter,
adalah pesawat yang membangkitkan getaran-getaran listrik
Oscillator,
adalah pesawat pada dasar kapal yang merubah energi listrik menjadi energi
acoustic dan sebaliknya.
Amplifier,adalah
pesawat pengeras / penguat
Indikator,
adalah pesawat untuk mengukur waktu dan penunjukan dalamnya air.
Recorder,
adalah pesawat yang mencatat dalamnya air yang diukur pada lajur kertas.
Cara Menghidupkan Echosounder
Periksa
bagian-bagian utama Echosounder.
Periksa
kabel-kabel listrik sudah tersambung dengan baik, lalu tekan tombol
saklar listrik ke posisi “ON”, selanjutnya tekan tombol “POWER DC” IC
Regulatead Power Supply ke posisi “ON”.
Tekan
tombol “POWER” sampai terdengar bunyi “beep” sebanyak 2 kali.
Echosounder
siap untuk dipergunakan.
Atur
tingkat kecerahan tampilan monitor dengan cara menekan tombol “BRIGHT”.
Putar
“GAIN CONTROL”, gunakan : – “LOWER” untuk dipergunakan pada perairan dangkal.
– “HIGH” untuk dipergunakan di perairan dalam.
Atur
skala jarak kedalaman perairan, dengan menekan tombol “BASIC RANGE.
Tekan
tombol “PICTURE FEED” untuk mengatur kecepatan pergerakan layar monitor.
Tekan
tombol “STC” untuk melihat sensitivitas GEMA.
Tekan
tombol “MENU” untuk melihat dan mengatur hal-hal lain sesuai kebutuhan. Gbr.
Transducer / Receiver.
Cara Mematikan Echosounder
Normalkan
“VARIABLE RANGE MARKER” ke posisi nol dengan menekan tombol cara menekan
tombol “VARIABLE RANGE MARKER” lanjutkan dengan menekan
tombol ▲ .
Tekan
tombol “POWER” ke posisi “OFF”.
Tekan
tombol “POWER DC” Power Supply ke posisi “OFF”.
Tekan
tombol saklar arus listrik ke posisi “OFF”.
Tombol-tombol
Switch Echosounder
POWER
: untuk mengaktifkan dan mematikan pesawat.
BASIC
RANGE : berfungsi untuk memilih skala jarak jangkauan kedalaman perairan.
RANGE
PHASING : berfungsi untuk mengukur kedalaman secara bertahap.
EXPANTION
RANGE : berfungsi untuk memfokuskan tampilan baik pada dasar perairan maupun
pertengahan perairan agar lebih detail.
PICTURE
FEED : Untuk mengatur kecepatan jalannya pergerakan tampilan layar monitor.
VARIABLE
RANGE MARKER (VRM) : berfungsi untuk mengukur jarak kedalaman target
(membaring) secara pasti.
POINTER
: berfungsi untuk mengarahkan dan memfokuskan kursor.
ECHO
THRESHOLD : berfungsi untuk memberikan sensitivitas gema yang diinginkan
sehngga akan dihasilkan pancaran gema yang tepat dan akan terlihat tampilan
yang memuaskan.
WHITE
LINE : untuk membedakan gema yang berasal dari dasar perairan dengan gema yang
berasal dari ikan.
SENSITIVITY
TIME CONTROL (STC) : untuk mengatur sensitivitas gema yang dihasilkan sehingga
dihasilkan gema yang optimal.
BRIGHT
: untuk memperjelas tingkat kecerahan monitor.
Fungsi
– Fungsi Lain Dari Echosounder
Pengidentifikasian Jenis-jenis Lapisan
Sedimen Dasar Laut (Subbottom Profilers).
Pemetaan
Dasar Laut (Sea bed Mapping).
Pencarian
kapal-kapal karam di dalam laut.
Penentuan
jalur pipa dan kabel dibawah dasar laut.
Analisa
Dampak Lingkungan di Dasar laut.
Koreksi
Pada Sistem Echosounder
Koreksi
Draft. Yaitu koreksi jarak antara pernukaan transducer dengan permukaan
laut.
Koreksi
penyimpangan kecepatan rambat getaran mekanik ultrasonic. Koreksi ini di
sebabkan oleh pengaruh kadar garam, suhu, dan tekanan air laut.
Koreksi
Paralax
Koreksi ini dapat terjadi jika :
Jika
perum gema menggunakan 2 tranducer, 1 tranducer khusus untuk pemancaran
dan 1 tranducer lagi khusus untuk menerima.untuk itu
biasany digunakan tranducer magneto strictive
Penempatan
tranducer terpisah, secara transversal, 1 dilambung-kiri, 1 lagi dilambung
kanan.
Besarnya
kesalahan Paralax tergantung dari:
jarak
penempatan keduan tranducer, makin besar jaraknya makin besar kesalahan
paralax
Dalamnya
laut yang di ukur, makin besar kedalaman laut makin besar kesalahan
paralax.
Kalibrasi Echosounder
Adalah
cara menetukan koreksi perum gema secara experimental, dalam bata-batas
kedalaman laut tertentu, dengan membandingkan hasil pengukuran dalamnya laut
dengan cara pengukuran yang lebih teliti dengan dalamnya laut yang diukur
dengan perumgema yang dikalibrasikan tersebut.dengan cara perhitungan
tertentu,besarnya koreksi-koreksi tersebut dapat dikoreksi.
Tranducer
Merupakan
sensor dari perum gema. Ada yang berfungsi sebagai tranducer pemancar,
tranducer penerima, dan ada yang berfungsi sebagai tranducer pemancar sekaligus
sebagai tranducer penerima.kegunaan tranducer pemancar adalah merubah getaran
listrik ultrasonic menjadi getaran mekanik ultrasonic dan memancarkannya secara
terberkas kedasar laut. Kegunaan tranducer penerima untuk merubah getaran
mekanik ultrasonic echo yang di pantulkan oleh dasar laut menjadi getaran
ultrasonic.
Tranducer
Didasarkan
sifat bahan yang digunakan ada 2 macam tranducer :
Tranducer
Magneto-striction. Bahan logam tertentu,misalnya nikel,cobalt,ferronikel
atau alloy dari logam nikel lainnya, jika mendapat pengaruh medan magnet
akan berkontraksi ada yang memanjang atau memendek tidak tergantung dari
arah medan magnet tersebut kecuali jika logam tersebut telah termagnitkan
sebelumnya.
Tranducer
elctro-strictive atau Piezo-electric Cara kerjanya didasarkan pada prinsip
Piezo-electric yaitu : bahan kristal tertentu(misal kristal kwarsa) bila
pd permukaannya mengalami perubahan tekanan mekanic atau getaran mekanic
pada permukaan tersebut timbul perubahan tegangan listrik atau getaran
listrik sesuai dengan perubahan getaran mekanik yg dialaminya.
System Pemancaran Getaran Mekanik
Ultra-Sonic
Ada
dua macam sistem pemancaran getaran mekanik ultrasonic.
Secara
terus menerus atau “continous waves” Getaran mekanik ultra-sonic
dipancarkan terus menerus oleh tranducer pemancar khusus,selanjutnya echo
dari pancaran tersebut diterima secara terus menerus oleh tranducer
penerima khusus.Pengukuran dalamnya laut dilakukan dengan mengukur
perbedaan phase antara getaran yang di pancarkan dengan phase echo getaran
yang diterima.system ini mengunakan 2 tranducer, satu berfungsi khusus
sebagai pemancar dan satulagi berfungsi khusus sebagai penerima.Sistem ini
jarang digunakan pada kapal niaga umumnya, karena biaya lebih mahal,dan
karena memancar terus menerus kemungkinan gangguan interfensi dan nois
lebih besar.
System Getaran
mekanik ultra-sonic dipancarkan terus menerus oleh tranducer pemancar
khusus,selanjutnya echo dari pancaran tersebut diterima secara terus menerus
oleh tranducer penerima khusus.Pengukuran dalamnya laut dilakukan dengan
mengukur perbedaan phase antara getaran yang di pancarkan dengan phase echo
getaran yang diterima.system ini mengunakan 2 tranducer, satu berfungsi khusus
sebagai pemancar dan satulagi berfungsi khusus sebagai penerima.Sistem ini
jarang digunakan pada kapal niaga umumnya, karena biaya lebih mahal,dan karena
memancar terus menerus kemungkinan gangguan interfensi dan nois lebih besar.