SEISMOLOGI

Seismometer

Seismometer (bahasa Yunani: seismos: gempa bumi dan metero: mengukur) adalah alat atau sensor getaran, yang biasanya dipergunakan untuk mendeteksi gempa bumi atau getaran pada permukaan tanah. Hasil rekaman dari alat ini disebut seismogram.

Prototip dari alat ini diperkenalkan pertama kali pada tahun 132 SM oleh matematikawan dari Dinasti Han yang bernama Chang Heng. Dengan alat ini orang pada masa tersebut bisa menentukan dari arah mana gempa bumi terjadi. Seismometer pertama kali ditemukan oleh Zhan Heng di Cina tahun 132 M (Dinasti Han), alat ini disebut Hoefung Didong Yi. Tahun 1880-1895, John Milne, James Alfred Ewing dan Thomas Gray yang bekerjasama di Imperial College of Engineering-Jepang membuat seismometer dengan menggunakan pendulum horisontal. Setelah tahun 1880, sebagian besar seismometer dibuat berdasarkan rancangan mereka.

Bentuk dasar pendulum horisontal pada seismometer seperti gerakan daun pintu. Sebuah beban berat dipasang di ujung pendulum segitiga (10 cm sampai beberapa meter) yang digantungkan pada bidang vertikal. Sesuai dengan gerakan tanah, beban akan diam atau berayun pada engselnya. Zollner menjelaskan tentang teori gerakan ayunan pendulum horisontal awal tahun 1869, namun lebih berkembang untuk ilmu grafimetri daripada seismometri.

Sebelum dipasang, pendulum harus disesuaikan untuk berayun per tiga detik atau per 30 detik. Untuk seismometer kecil yang digunakan amatir umumnya berayun per 10 detik. Ada juga seismometer kecil dengan beban pendulum ringan yang dimasukkan pada ruang hampa untuk mengurangi gangguan angin.

Awalnya seismometer memiliki susunan berupa ujung tajam untuk menggores permukaan kaca buram atau kertas. Perkembangan selanjutnya adalah menggunakan cermin untuk memantulkan cahaya pada lempengan pencatat atau kertas foto. Namun dengan alasan menghemat biaya disain seismometer kembali ke sistem gerakan mekanis. Saat ini disain seismometer berupa pantulan cahaya pada sensor foto elektronik dan hasilnya dicatat pada kertas yang terpasang pada drum yang berputar perlahan.

Dengan perkembangan teknologi dewasa ini maka kemampuan seismometer dapat ditingkatkan, sehingga bisa merekam getaran dalam jangkauan frekuensi yang cukup lebar. Alat seperti ini disebut seismometer broadband.

PRINSIP KERJA SEISMOMETER

Seismograf memiliki instrumen sensitif yang dapat mendeteksi gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi. Gelombang seismik yang terjadi selama gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada seismogram. Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung besaran gempa.

Dahulu, seismograf hanya dapat mendeteksi gerakan horizontal, tetapi saat ini seismograf sudah dapat merekam gerakan-gerakan vertikal dan lateral. Seismograf menggunakan dua gerakan mekanik dan elektromagnetik seismographer. Kedua jenis gerakan mekanikal tersebut dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung dari pendularyang digunakan apakah vertikal atau horizontal.

Seismograf modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk memindahkan volatilitas sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetis. Peristiwa-peristiwa yang menimbulkan getaran kemudian dideteksi melalui spejlgalvanometer.

SEJARAH PERRKEMBANGAN SEISMOMETER

Seismometer pertama kali ditemukan oleh Zhan Heng di Cina tahun 132 M (Dinasti Han), alat ini disebut Hoefung Didong Yi.

Meskipun China tidak mengatakan dgn pasti bagaimana sebuah gempa diukur dgn skala richter (skala richter belum ditemukan sampai 1935) ,mereka tercatat berhasil menciptakan detector gempa pertama didunia, yaitu sesmograf. Penemu seimograf adalah Zhang Heng seorang astronom, matematik, engineer dan pelukis pada masa pemerintahan Dinasti Han awal abad kedua.

Kreasi seismograf Zhang Heng adalah berbentuk sebuah bejana perunggu yg berat dgn dihiasi 9 ekor naga yg menghadap kebawah dan 9 ekor katak yg menghadap keatas

Didalam bejana tergantung pendulum dlm keadaan diam sampai ada getaran yg menggerakkannya. Kesimpulannya, ayunan pendulum mengatur tuas gerakan internal seismograf. Hal ini akan memicu pelepasan bola di mulut naga yang menghadap ke arah episentrum gempa bumi. Bola kemudian akan langsung jatuh ke dalam mulut katak di bawah. Sistim kerja seismograf ini sangat sederhana, tetapi negara2 barat baru dapat mengembangkannya setelah 1500 tahun seismograf Zhang Heng tercipta.

Tahun 1856 Palmieri dari Vesuvius, Italy mengumpulkan seismoskop untuk mengukur perbedaan parameter ( waktu, durasi, amplitudo dari arah vertical dan horizontal, besarnya – yang diukur dalam ‘derajat’, dll). Kemudian digunakan di Jepang dan California.

o

Tahun 1895, Vicentini – Parcher menggunakan pendulum bermassa 100 kg, magnifikasi 80 yang digantung pada ketinggian 1,5 m. Bila ada getaran, maka jarum akan bergerak dan hasil rekamannya dicatat pada pias ( dari kertas rokok) . Seismometer ini hanya dapat merekam gempa dalam komponen vertikal.

Tahun 1880-1895, John Milne, James Alfred Ewing dan Thomas Gray yang bekerjasama di Imperial College of Engineering-Jepang membuat seismometer dengan menggunakan pendulum horisontal. Setelah tahun 1880, sebagian besar seismometer dibuat berdasarkan rancangan mereka.

Pada pertengahan abad ke-18, gempa bumi diukur dengan instrumen yang bernama seismokop. Seismokop adalah peralatan perekam gempa yang paling primitif. Seismokop terdiri dari sebuah kontainer sederhana berisi air atau air raksa. Ketika terjadi gempa, cairan tersebut akan bergerak naik-turun akibat getaran gempa yang terjadi.

Zollner menjelaskan tentang teori gerakan ayunan pendulum horisontal awal tahun 1869, namun lebih berkembang untuk ilmu grafimetri daripada seismometri. Bentuk dasar pendulum horisontal pada seismometer seperti gerakan daun pintu. Sebuah beban berat dipasang di ujung pendulum segitiga (10 cm sampai beberapa meter) yang digantungkan pada bidang vertikal. Sesuai dengan gerakan tanah, beban akan diam atau berayun pada engselnya.

Sebelum dipasang, pendulum harus disesuaikan untuk berayun per tiga detik atau per 30 detik. Untuk seismometer kecil yang digunakan amatir umumnya berayun per 10 detik. Ada juga seismometer kecil dengan beban pendulum ringan yang dimasukkan pada ruang hampa untuk mengurangi gangguan angin.

Tahun 1904 Wiechert mengubah versi tahun 1900, alat ini terdiri dari beban yang bermassa 1000 kg dan beberapa penyangga. Alat ini mempunyai magnifikasi 200 dan periode 12 sekon. T

Tahun 1909, Bosch – Omori menciptakan pendulum horizontal yang berukuran besar untuk mengamati jarak gempa. Alat ini berupa perndlum yang bermassa 25 kg dan mempunyai periode 15-20 sekon.

Terobosan besar untuk pengukuran gempa bumi datang pada tahun 1920, ketika dua ilmuwan Amerika mengembangkan alat yang disebut Wood-Anderson seismograf. Alat ini lebih sensitif dibandingkan seismograf yang ada pada masa itu, sehingga langsung banyak digunakan di seluruh dunia dan menjadi cikal bakal seismograf yang sekarang ada dan berkembang. Saat ini, seismograf banyak digunakan oleh Seismologist dalam mempelajari sesar dan gempa bumi.

Tahun 1969 – 1971 HGLP ( High gain Long Period) instrumentasi digital dikeluarkan oleh Universitas Columbia ke Alaska Australia, Israel, Spanyol, dan Thailand.

Tahun 1990 Q680 – family ( Quanterra low power, 6-channel 24-bit dengan sampling 80 Hz)

Broadband seismometer

Broadband seismometer dapat mendeteksi gerakan melalui berbagai (atau band) frekuensi dan biasanya lebih dari berbagai macam amplitudo (rentang dinamis) menanggapi. Broadband sensor untuk frekuensi paling dari 0,01 Hz ke 50 Hz. Untuk seismologi regional, rentang frekuensi bunga ,05-20 Hz karena itu; sensor broadband yang paling berguna untuk merekam peristiwa gempa bumi regional dan teleseismic.

BROADBAND SEISMOMETER MODEL EP-300

EP300 ini merupakan generasi baru dari kebisingan rendah yang sangat broadband seismometer sama-sama cocok untuk stasioner, lapangan dan OBS (versi daya dikurangi) aplikasi.

Sensor canggih Force-balancing memberikan umpan balik untuk rentang dinamis diperpanjang, stabilitas bagus dan linieritas di seluruh passband. instrumen ini digunakan tiga transduser elektrokimia berpemilik dengan tanggapan identik mount orthogonally sepanjang N, E, dan sumbu-Z. Transduser ini memiliki banyak keuntungan lebih dari sensor elektromekanik tradisional. Secara khusus, mereka memiliki gerak-lebih besar ke tegangan rasio konversi tanah banyak yang menghasilkan suara kurva berbentuk unik yang pada dasarnya datar dari beberapa Hertz periode terpanjang.

Seperti seismometer kami yang lain, EP300 tersebut sangat kasar yang membuatnya ideal untuk penggunaan lapangan.Seismometer ini tidak memerlukan kunci massa, massa berpusat, atau peralatan instalasi khusus atau prosedur. Memiliki konsumsi daya rendah, beroperasi pada rentang temperatur yang luas; adalah tahan air sampai kedalaman satu meter, dan tetap operasional dalam berbagai instalasi miring. Menyediakan biaya kepemilikan yang rendah, tidak memerlukan pemeliharaan selama umur instrumen tersebut. Pilihan termasuk 5-inch diameter () paket lubang bor, dengan inclinometers internal. Tiga dan jaminan diperpanjang lima tahun yang tersedia.