7/22/2019 ppt IG

1/60

01

INSTRUMENTASI GEOFISIKA

INSTRUMENTASIELEKTROMAGNETIK

VLF-GPR-MT-TEM-TURAM

Kelompok 6 :

Rofi Ridho Nurbilad 115090700111015Rendi Pradila H 115090700111016

Hetrio Fahrido 115090700111018Mohammad Ali S 115090700111019Febriana R 115090701111001

7/22/2019 ppt IG

2/60

Instrumentasi Elektromagnetik

Elektromagnetik

VLF (Very LowFrequency)

GPR (GroundPenetrating Radar)

MT(Magnetotelluric)

TEM

TURAM

7/22/2019 ppt IG

3/60

Metode VLF (Very LowFrequency)

Definisi & Prinsip Kerja

Instrumen & Kegunaannya

Cara Kerja Instrumen

Kekurangan & Kelemahan

7/22/2019 ppt IG

4/60

Definisi & Prinsip Kerja

Memanfaatkan

medan

elektromagnetik yang

dibangkitkan olehpemancar radio

berfrekuensi sangat

rendah (1530 KHz)

Menggunakan sinyaldari satu frekuensi

saja(single

f requency).

7/22/2019 ppt IG

5/60

Sinyal (B dan H) dibangkitkanoleh antena pemancar

Berinteraksi dengan benda yangbersifat konduktif

Komponen horisontal magnetik medanprimer membangkitkan komponen horisontalmedan listrik dalam arah penjalarannya.

Pada daerah tak homogen, komponenvertikal magnetik dibangkitkan untukbeberapa variasi konduktivitas

Hp menginduksi benda konduktifkemudian menimbulkan arus listrik danterbentuk Hs .

7/22/2019 ppt IG

6/60

Instrumen & Kegunaannya

7/22/2019 ppt IG

7/60

7/22/2019 ppt IG

8/60

Berat sistem kurang lebih 6 Kg.

Unit sensor diatur sepenuhnyaoleh kontrol unit.

Penerima gelombang radio VLFmemiliki rentan frekuensi 10hingga 30 kHz.

Transfer data dapat melewatimicrocomputer or printer.

T-shape unit memiliki dimensi27x20x4 cm dengan berar 0.85kg. Terdapat 16 tombol .

Tidak ada orientasi dari operatordengan arah yang dibutuhkanpemancar.

Tiga sensor magnetik mengukurkom onen bidan VLF

Unit sensor memiliki duainclinometers untuk mengoreksikemiringan.

Noise sensor magnetik rendah

dan filter digital menghasilkanpengukuran yang baik bahkandalam area dimana lapanganpengukurannya memiliki responmagnetik yang kurang baik ataulemah.

Mode sudut tilt digunakan untuk

menentukan strukturkonduktivitas kontak geologiseperti zona aterasi, patahan, dandike konduktif.

Mode resistivity digunakan dalam

pengukuran dari komponenmagnetik dan elektrik.

Features

General

Operasi

7/22/2019 ppt IG

9/60

Graphic display memberikaninformasi lengap mengenaipengukuran, yaitu :Sudut tilt daneliptisitas dengan hasil turunanfraser (mode 1); resistivitas dan

fase (mode 2).

Kurva sudut tilt atau resistivitydiplot secara otomatis setelah tiapstasiun telah mengoperasikan kedalam analisa pertama dari

pengukuran.

Semua parameter pengukurandengan hasil frekuensi, stasiundan line number disimpan dalamsistem memori yang berisi lebiddari 4.000 stasiun pengukuran.

Saat ini data dapat ditransfer keprenter atau microcomputer.

Keseluruhan pengukuran melaluikontrol microprocessor.

Frekuensi keyboard diatursebesar 100Hz. Dua frekuensidiukur pada waktu yang

bersamaan. Dua macam pengukuran : Tilt

angle modethree magneticsensors dengan dua inclinometers(+ / - 45) dan Resistivity mode

one magnetic sensor denganelectric line.

Display

Memori Internal

Spesifikasi

7/22/2019 ppt IG

10/60

Cara Kerja

Set up,kunci untuk memilihfrekuensi transmiter dan lineserta stasiun number.

Start, untuk memulai danmemberhentikanpengukuran.

Next, untuk penyimpanandata terkini dari stationnumber untuk pembacaanselanjutnya

7/22/2019 ppt IG

11/60

T VLF adalah instrumen yangideal untuk mengukur strukturkonduktifitas dan resistivitasdalam kedalaman kurang lebih

10 meter.

T-VLF terdiri dari dua bagian :

1. N back-mounted unit terdiridari sensor magnetik dansistem pengukuran

2. A hand held field microcomputer unit

T-VLF dikontrol oleh

mikroprocessor untuk :1. Pemilihan frekuensi

2. Filter otomatis

3. Komputasi dari parametergeofisika dari magnetik atau

elektrik dalam pengukurandilapangan (tilt,eliptikal,penurunan fraser, resis, danfase)

7/22/2019 ppt IG

12/60

T-VLF TILT ANGLE MODE

Digunakan dalam mengukurhanya komponen magnetik;

digunakan untuk prospek daristruktur konduktivita dimana daparmengetahui zona lapuk danlempung atau sudut mineralisasi.

RESISTIVITY MODE

Digunakan untuk mengukurkomponen magnetik dan elektrik.

Dalam mode ini, line elektrikpendek dan elektroda metalmengizinkan untuk mengukurelektrik; digunakan untukpemetaan zona konduktif danresis untuk prospek sudut resis

seperti struktur

7/22/2019 ppt IG

13/60

Kelebihan dan Kekurangan

Mudah digunakan, pengukuran melalui kontrolmikroprosesor.

Pembacaan cepat, tidak dibutuhkan orientasi dansumber horizontal.

Grafik display luas, dalam analisis data lapangan.

Pilihan electric line untuk pengukuran resistivity.

Salah satu operasi yang memiliki langsung 2 mode.

Hasil survey yang baik untuk profiling dan mapping. Interpretasi kualitatif yang mudah.

Dapat mendeteksi ; Zona rekahan, lempung, lubangyang terisi air, sudut mineralisasi, variasi dari dept-to-

bedrock, perubahan lateral resis.

7/22/2019 ppt IG

14/60

INSTRUMENTASI

GEOFISIKAGROUND PENETRATING

RADAR

http://www.malags.com/getattachment/Products/MALA-ProEx-(Professional-Explorer)-Control-Unit/Tech_ProEx-partial.jpg

7/22/2019 ppt IG

15/60

Pengertian GPR

Ground Penetrating Radar (GPR) merupakansuatu alat yang digunakan untuk proses deteksibendabenda yang terkubur di bawah tanah

dengan tingkat kedalaman tertentu, denganmenggunakan gelombang radio. biasanyad a l a m r a n g e 1 0 M H z s a m p a i 1 G H z

G e o r a d a r m e n g g u n a k a n g e l o m b a n gelektromagnet dan memanfaatkan s i fatradiasinya yang memperlihatkan refleksi sepertip a d a m e t o d e s e i s m i k r e f l e k s i .

7/22/2019 ppt IG

16/60

Prinsip Dasar

Persamaan Maxwell

homogen isotropis

http://geoful.files.wordpress.com/2009/07/untitled8.jpg

7/22/2019 ppt IG

17/60

Prinsip Kerja GPR

GPR mengirim sinyal energi antara 101000MHz ke dalam tanah oleh antena

pemancar lalu mengenai suatu lapisanobjek dengan suatu konstanta dielektrik(permitivitas) berbeda selanjutnya sinyal

akan dipantulkan kembali dan diterimaoleh antena penerima

A lik i

7/22/2019 ppt IG

18/60

Aplikasi Mencari lokasi pipa, tank, drum,

pencitraan beton, studi arkeologi Mendeteksi kemungkinan adanya sumber

air dibawah tanah,

Mempelajari lapisan tanah, kedalamanbatuan dasar dan melaksanakanpenelitian arkeologis.

Si t K GPR S

7/22/2019 ppt IG

19/60

Sistem Komponen GPR SecaraUmum

Control UnitAntena Pengirim

(Transmitter)

Antena Penerima(Receiver)

Display diKomputer/ Laptop

7/22/2019 ppt IG

20/60

Prinsip Kerja

7/22/2019 ppt IG

21/60

INSTRUMENTASI GPR

MAL Professional Explorer(ProEx)

7/22/2019 ppt IG

22/60

MAL Professional Explorer

(ProEx)

Dibangun dari kemampuan processing multi-

channel paralel dan di support untuk semuaantena MAL

Dapat menangani berbagai tipe dariinvestigasi GPR, termasuk pengukuran untukkeadaan multi-channel, analisis beton danmemberikan penampang permukaan

7/22/2019 ppt IG

23/60

Encoder

Encoder secara umummerupakan sebuah alatmekanik, seperti roda yangdigunakan untuk mengukur

jarak di sepanjang daerahtarget dan memulaipenembakan pulse untuk sinyalradar pada jarak antisipasi.

Di beberapa kasus, GPSdigunakan di encoder untukmenentukan lokasi dan jaraktembakan

7/22/2019 ppt IG

24/60

A/D Converter

- Dikoneksikan dengan encoder sebagaiinformasi tentang kapan pulse akanditembakkan

- Konverter A/D membentuk hubunganantara antena dan control unit untukmengkonversi sinyal dari analog ke digital

7/22/2019 ppt IG

25/60

Control Unit

merupakan otak utama dari sistem GPRdan bertanggung jawab untukmengkoordinasi operasi pada komponen

lainnya

7/22/2019 ppt IG

26/60

Antena Pengirim (Transmitter)

Fungsi Membangkitkan pulsa gelombang EM pada

frekuensi tertentu sesuai dengan karakteristik

antena tersebut (10 MHz4 GHz)

7/22/2019 ppt IG

27/60

Antena Penerima (Receiver)

Fungsi mengubah gelombang EM ke arus dengan

cara menangkap bagian gelombang EMberupa scan yang secara normal mencapai32-512 scan per detik

7/22/2019 ppt IG

28/60

Instrumen Antenna(Shielded Antenna)

Jenis-jenisnya

100 MHz untuk penetrasi dalam 200 MHz untuk penetrasi dangkal

7/22/2019 ppt IG

29/60

200 MHz - Shielded Antenna Penetrasinya sedalam 9 meter

(30 kaki) Ideal untuk aplikasilingkungan dan geotekhnik,serta identifikasi arkeologi

SpesifikasiCenter Frequency: 200MHzDepth Range: 0-9 m (0-30ft)

Weight: 20.5 kg (45 lbs)Dimensions: 60x60x30cm(24x24x12 in)Model 5106 (U.S.), Model5106A (International)

7/22/2019 ppt IG

30/60

Mode konfigurasi antenatransmitter dan receiver 100 MHz -

Shielded Antenna

Monostatik, bila transmitter dan receiverdigabung dalam satu antena.

Bistatik, bila kedua antena memilikijarak pemisah

7/22/2019 ppt IG

31/60

100 MHz - Shielded Antenna(Monostatik)

Shielded antenna 100 MHzmonostatik, elektroniktransmitter dan receivernyadigabung dalam 1 singleantenna

Spesifikasi: Center Frequency: 100 MHz

Depth Range: 2-15 m (5-50ft) Weight: 13 kg (28 lbs) Dimensions: 25x96x56 cm

(10x38x22 in) Model 3207AP

7/22/2019 ppt IG

32/60

100 MHz - Shielded Antenna(Bistatik)

Pasangan Antena yangcakap yang bisa beroperasidi 3 konfigurasi berbedauntuk mengoptimalisasikan

penampilannya Spesifikasi

Center Frequency: 100 MHz Depth Range: 0-30 m (0-100

ft) Weight: 26 kg (60 lbs) Dimensions: 25x96x56 cm

(10x38x22 in) each Model 3207F

7/22/2019 ppt IG

33/60

Monitor/PC

Hasil Citra bawah permukaan digambarkan dalam bentukamplitudo gelombang (Radargram Display).

Peralatan

Laptop HP PAVILION DV4-1235TX, meliputi : Intel Core 2Duo Processor, T6600-2,2 GHZ, 2048 MB DDR2, 250 GBHDD (5400 RPM), 14,1 Diagonal Wide Bright View Infinity,Light Scribe Supermulti DVD + RW DL, Support IntegratedBluetooth, 5-IN-1 Card Reader Integrated HP Webcam,NVIDIA GEforce 9200 MGS dengan Windows Vista Premium

7/22/2019 ppt IG

34/60

How a MAL GPR systemworks

Dilakukan dengan sistem ReflectionProfilling. Sistem ini dilakukan dengan

cara membawa antena radar (transmitterdan receiver) bergerak bersamaan di ataspermukaan tanah, di mana nantinya

tampilan pada radargram merupakankumpulan tiap titik pengamatan yangterpisah pada jarak yang sama

http://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/mala-gpr-system-schematic.jpg

7/22/2019 ppt IG

35/60

http://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/mala-gpr-system-schematic.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpg

7/22/2019 ppt IG

36/60

Monitor/ PCControl Unit

Trig signal to Tx

Trig signal to Rx

Recorded data signal

A/Dconverter

AnthennaEncoder wheel

object

http://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpghttp://www.malags.com/getattachment/Innovation/GPR-Explained/MALA-GPR-principle.jpg

7/22/2019 ppt IG

37/60

Metode MT

Pada metode MT, instrumentpenting yang digunakan yaitu:

MTU-5A

sensor MT

7/22/2019 ppt IG

38/60

MTU-5A

Alat ini dilengkapidengan GPSsynchronization yang

memungkinkan untukmenggunakan secarabersamaan untukbeberapa unit.

7/22/2019 ppt IG

39/60

Spesifikasi MTU-5A

7/22/2019 ppt IG

40/60

Sensor MT

Pada metode MT, sensor yang dapatdigunakan ada beberapa macamdiantaranya yaitu MTC coil sensor.

7/22/2019 ppt IG

41/60

MTC coil sensor terdiri dari beberapa jenisyaitu AMTC 30, MTC-80H dan MTC-50H

Jenis-jenis ini memiliki spesifikasi yangberbeda-beda dan tingkatan noise yangberbeda-beda

7/22/2019 ppt IG

42/60

Spesifikasi

7/22/2019 ppt IG

43/60

Metode Elektromagnetiktransien

M t d El kt tik

7/22/2019 ppt IG

44/60

Metode ElektromagnetikTransien

Mulai di kembangkan sejak pertengahan tahun1980

Metode Elektromagnetik Transien (TEM) adalah

sebuah metode elektromagnetik yangmengukur peluruhan tegangan transien sebagaifungsi dari waktu.

Merupakan metode geofisika aktif

Biasanya di gunakan untuk Hidrogeofisika,geothermal dan pemetaan bawah permukaan.

7/22/2019 ppt IG

45/60

Terbagi menjadi dua metode, yaitu :

Metode TDEM ( Time Domain ElektroMagnetik )

Metode FDEM ( Frekuensi Domain ElektroMagnetik

7/22/2019 ppt IG

46/60

FDEM & TDEM FDEM (frequency domain electromagnet), dimana arus

yang dipancarkan dari alat pemancar (Tx) berupa variasisinusoidal yang berhubungan dengan waktu pada suatufrekuensi yang telah ditetapkan.

TDEM (time domain electromagnet), dimana arus yangdipancarkan dari Tx berupa variasi periodik.

Lalu apabila di bawah permukaan bumi terdapat bahan-bahan konduktif, maka dalam bahan tersebut akanterjadi arus induksi yang menimbulkan medanelektromagnet sekunder dan diukur potensial induksinyaoleh alat penerima (Rx)

7/22/2019 ppt IG

47/60

Prinsip Kerja

Pada metode ini arus tidak langsung diinjeksikan, tetapi dilakukan induksi padasaat transmitter di matikan.

Arus induksi pada tanah didifusikan kebawah dan akan menjalar ke bawahpermukaan sehingga akan meenghasilkan

medan magnetik sekunder yang di ukur dipermukaan dengan sebuah koil induksikecil.

7/22/2019 ppt IG

48/60

Instrumen TEM

Instrumen metode TEM adalah :

1. Transmitter

2. Receiver berupa koil elektromagnetik

7/22/2019 ppt IG

49/60

Transmitter TEM 47

7/22/2019 ppt IG

50/60

Receiver

7/22/2019 ppt IG

51/60

Instrumentasi turam

7/22/2019 ppt IG

52/60

Turam

Metode ini merupakan metodeelektromagnetik untuk mengukur respontanah terhadap perambatan gelombangelektromagnetik. Metode ini menggunakandua koil yakni koil pemancar

dan penerima.

7/22/2019 ppt IG

53/60

Instrumentasi

Catu daya

Osilator

Koil pemancar

Antenna

Koil penerima

Perekam data

7/22/2019 ppt IG

54/60

Catu daya

C a t u d a y a b e r f u n g s i

sebagai sumber energi l is t r ik untukmenjalankan seluruh rangkaianelektronik didalam konduktivitas meter. Baterai kering 12V dengan kapasitas 4 Ah dapatdigunakansebagai catu daya. Baterai dipilih karenaa l a s a n p o r t a b i l i t a s .

7/22/2019 ppt IG

55/60

Osilator

Osilator berperan sebagai penghasilsumber arus bolak- balik pada

konduktivitas meter. Agar diperolehfrekuensi yang mantap orangmenggunakan kristal pada rangkaianosilator. Yang dimaksud dengan kristal disini adalah kristal kuarsa,yaitu: kristalsilikon dioksida.

7/22/2019 ppt IG

56/60

Koil pemancar

Koil pemancar berfungsi sebagai penghasil

gelombang elektromagnetik. Koil ini berupasebuah solenoid dengan induktansi tertentu.Semakin besar induktansi solenoid, maka

semakin besar pula medan magnet yangdihasilkan.

7/22/2019 ppt IG

57/60

Antenna

Sebagai bagian dari sistem

penerima,antena berfungsi sebagai bagianyang dapat menangkap radiasi gelombangradio.

Antena dibedakan menjadi Omnidirectional (segala arah) dan Bidirectional (dua arah)

7/22/2019 ppt IG

58/60

Koil penerima

Koil penerima terdiri dari dua koil yangmempunyai nilai induktansi yang sama(identik).Masing-masing koil berfungsi

sebagai penerima medan primer (P) danmeda sekunder (S).Masing-masing koiltersebut dirangkai dengan sebuah

kapasitor, sehingga diperolehfrekuensiresonansi yang sama denganfrekuensi gelombang elektromagnetik daribagian pemancar.

7/22/2019 ppt IG

59/60

Perekam data

Jika diinginkan instrumen untuk surveielektromagnetik ini dapat berjalan semi-otomatis,maka perlu dibuat sebuah sistemperekam data. Sebuah mikrokontroler dapatdigunakan untuk mengendalikan prosesperekaman data tersebut.

Mikrokontroler akan mengirimkan data-data digital tersebut ke sebuahmemori yang berup

a SD-Card. Penyimpanan ke SD-Card dikendalikan secara manualmenggunakansebuah tombol, ketika medan primer dansekunder dalam keadaan berlawanan fasa.

7/22/2019 ppt IG

60/60