Akuisisi Data Magnetik

Modul 9
Akuisisi Data Magnetik
1. Peralatan
Alat yang digunakan dalam survey metode magnetik adalah Proton Precission
Magnetometer Geometrics model G-856. PPM merupakan alat yang portable dengan sistem
pengoperasian yang cukup mudah dan sederhana. Dalam penelitian PPM yang digunakan
berjumlah dua buah, satu sebagai rover dan satunya sebagai base station. PPM dapat
digunakan untuk mengukur medan magnet gradien maupun medan magnet total.
Pengukuran medan magnet gradien dengan menggunakan dua buah sensor dan medan
magnet total dengan menggunakan satu buah sensor.
Beberapa peralatan bantu lainnya adalah:
1. Theodolit, untuk menentukan arah lintasan titik-titik pengukuran di lapangan.
2. Kompas geologi, untuk menentukan arah utara sensor PPM dan membantu
menentukan posisi supaya urut.
3. GPS, untuk menentukan posisi lintang dan bujur serta ketinggian lokasi penelitian.
4. Meteran, untuk mengukur jarak grid.
5. Jam, untuk mengetahui waktu pengambilan data di lapangan.
6. Catatan lapangan, untuk mencatat hari, tanggal, jam, kondisi cuaca dan lingkungan
saat pengambilan data.
2. Metode Pengumpulan Data
Data-data yang dicatat dalam survei geomagnetik antara lain :
1. Waktu
: meliputi hari, tanggal, jam
2. Data geomagnetik
:
a. Medan Total
: minimal lima kali pengukuran pada tiap titik pengukuran untuk
mengurangi gangguan lokal (noise).
b. Medan Vertikal : dua orientasi yaitu utara-selatan dan timur-barat dengan masingmasing minimal lima kali pengukuran pada setiap titik pengamatan.
c. Variasi harian
d. Medan utama bumi (IGRF)
3. Posisi titik pengukuran
4. Kondisi cuaca dan topografi lapangan
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 1
Pengumpulan data bergantung pada target dan kondisi lapangan. Pengukuran dengan
target lokal biasanya dilakukan untuk daerah survei yang tidak terlalu luas, dengan spasi 50 –
500 meter, sedang untuk target regional mencakup daerah yang lebih luas dengan spasi 1 –
5 km.
Pengukuran di daerah gunungapi, di puncak dan tubuh gunung dilakukan dengan spasi
0,5 km atau sekitar 25 – 30 menit perjalanan (kaki), sedangkan pada kaki gunung dan
sekitarnya spasinya 1 – 2 km. Untuk target dengan daerah yang sempit dan topografi yang
relatif datar dapat dilakukan dengan spasi 50 – 100 m bergantung kepada hasil pengukuran
yang diinginkan. Pengumpulan data dilakukan pada titik yang telah diplotkan grid-nya. Variasi
harian dapat diukur dengan menggunakan Base station PPM.
Pada prinsipnya, survei metode magnetik harus menggunakan 2 buah PPM yang
berfungsi sebagai base dan rover. Base station untuk mengukur variasi harian yang akan
dikoreksikan terhadap data yang terbaca di rover. Bila menggunakan 2 buah PPM, maka
satu PPM dengan dipasang di tempat yang sama selama pengukuran yang berlaku sebagai
base statiton dan dioperasikan secara otomatis merekam data medan magnet dengan selang
waktu selama dua menit. Tujuan dari pemasangan basestation ini adalah untuk mendapatkan
data variasi harian.
Namun demikian, karena keterbatasan alat dan alasan nilai variasi harian yang cukup
kecil, seringkali survei metode magnetik dilakukan hanya dengan 1 PPM, yang diperlakukan
sebagai rover. Untuk mendapatkan koreksi variasi harian, maka pengambilan data dilakukan
secara looping, dan nilai variasi harian seakan-akan seperti drift pada survei metode
gravitasi.
Lembar Data Pengukuran Magnetik Total
Hari/tanggal
Lokasi/Lb. Peta
Alat
No.
Nama
Titik amat
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
: ..............................
: ..............................
: ..............................
Posisi Titik amat
X
Y
Z
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Operator
: ...............................
Cuaca
: ...............................
Topografi
: ...............................
Pembacaan
Waktu
Keterangan
PPM
Page 2
3. Spesifikasi PROTON PRECESSION MAGNETOMETER (PPM) Model G-856
Tampilan
: Tampilan intensitas medan magnet dalam 6 digit, tampilan titik,
julian day, dan nomor lintasan dalam 3 digit
Resolusi
: 0,1 gamma
Akurasi mutlak
: 1 gamma
Waktu
: waktu julian
Jangkauan tuning
: 20.000 sampai dengan 90.000 gamma
Toleransi gradien
: 5000 gamma / meter
Waktu cycle
: 3 detik
Pembacaan manual : Pembacaan diambil sesuai perintah
Memori
: 1000 data pembacaan pada mode survei, 2500 data pembacaan
pada mode base
Output
: RS – 232
Physical
: Instrument console 7 x 10,5 x 3,5 inci , 2,7 kg
Sensor 3,5 x 5 inci , 1,8 kg
Staff 1 inchi x 8 feet , 1 kg
Environmental
: - 20 sampai dengan 50 derajat Celcius
Power
: 8 baterai kering D-cell (12 volt eksternal power)
Aksesoris
Standar
: Sensor, staff, tas punggung, dua set baterai, tas, manual.
Pilihan
: kabel RS-232 interface, tape perekam digital,sabuk baterai
Prinsip Kerja :
Setiap proton adalah massa yang berputar dan membawa muatan listrik positif.
Putaran muatan partikel ini menghasilkan momen magnetik dan momentum angular pada
arah sumbu putarnya. Medan magnet bumi akan menghasilkan momen magnetik proton
yang kemudian dilawan oleh momentum angular proton. Sebagai akibatnya, sumbu proton
akan berpresisi di sekitar kerucut yang menunjukkan arah medan magnet bumi. Jumlah
putaran sumbu proton di sekitar kerucut dalam waktu tertentu disebut frekuensi presisi proton
( f ). Nilai f bergantung pada momen magnetik proton M , momentum angular proton L ,
dan intensitas medan magnet bumi H yang dapat dinyatakan dalam persamaan:
f 
M
GH
H
2L
2
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
`(9-1)
Page 3
dengan G adalah gyromagnetic ratio yang bernilai 0,2657513 / gamma-s. Gerakan presisi
dari sebuah proton disajikan pada gambar 9.1.
Proton Precession Magnetometer (PPM) adalah suatu sensor untuk mengukur induksi
medan magnet total. Sensor ini berisi zat cair yang kaya akan proton, misalnya methanol
atau kerosene. Di dalam sensor ini terdapat koil atau kumparan yang melingkupi zat cair
yang kaya akan proton tersebut. Koil ini dihubungkan dengan sumber arus DC dan sirkuit
penghitung frekuensi.
Jika arus listrik dilewatkan melalui koil tersebut, maka akan timbul medan magnet dan
mempolarisasikan proton pada arah koil. Pada saat arus diputus, koil akan dihubungkan
dengan sirkuit penghitung frekuensi, sementara proton akan berpresisi pada arah medan
magnet bumi. Gerakan momen magnetik proton akan menghasilkan medan magnet siklik
yang menginduksi arus ac pada kumparan selama 2 – 3 detik sebelum proton berhenti
berpresisi. Selama 2 – 3 detik ini, sirkuit penghitung frekuensi akan mengukur frekuensi
presisi proton. Nilai frekuensi presisi proton ini dikonversi ke unit intensitas medan magnet
dan ditransmisikan ke data logger yang dapat dibaca langsung. Prisip kerja Proton
Preccesion Magnetometer (PPM) disajikan pada gambar 9.2.
Gambar 9.1. Gerakan presisi dari sebuah proton (Robinson dan Coruh, 1988).
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 4
Gambar B.2. Prinsip kerja Proton Precession Magnetometer (Robinson dan Coruh, 1988).
4. Prosedur Pengoperasian PPM Model G-856
a). Modus Operasi
1. Modus Survei : mengukur intensitas medan magnetik sebagai fungsi ruang atau
jarak. Data di memori disimpan dalam format : nilai intensitas medan, nomor stasiun,
waktu pengukuran dan nomor lintasan.
2. Modus Auto : mengukur nilai intensitas medan magnetik sebagai fungsi waktu. Data
di memori disimpan dalam format : nilai intensitas medan, nomor stasiun, waktu, dan
Julian-day.
3. Modus Tambahan (Gradiometer) : mengukur nilai intensitas magnetik dari dua
sensor yang terpisah secara vertikal. Hasilnya adalah harga gradien vertikal yang
bebas dari variasi waktu. Modus ini menggunakan 2 (dua) buah sensor yang
dipasang terpisah secara vertikal dalam sebuah tiang penyangga. Pengambilan data
dilakukan dengan menekan tombol ‘cycle’ pada the remote start switch. Pembacaan
pertama dilakukan pada sensor bawah dan pembacaan kedua pada sensor atas.
Data disimpan secara otomatis. Format data dalam memori : Baris pertama untuk
pembacaan pertama, baris berikutnya untuk pembacaan kedua, dan seterusnya.
b). Prosedur Operasi :
1. Memasang battery pada Console
2. Memasang sensor di tiang penyangga
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 5
3. Menghubungkan seluruh kabel konektor
4. Memeriksa isi memori
5. Melakukan ‘Tuning’ dengan mengambil kuat sinyal (signal strength) yang paling kuat
sesuai dengan harga medan di daerah survei.
6. Menyetel konfigurasi waktu : hari, tanggal, jam, dan menit saat pengambilan data.
7. Menyetel konfigurasi lintasan (modus survei dan gradiometer) dan interval waktu
pengambilan data otomatis. (modus auto)
8. Mengambil data :
-
Pengambilan data dilakukan dengan operasi :
READ => STORE
-
Arah sensor sesuai dengan tanda anak panah (N)
-
Pengambilan data dengan modus AUTO dilaksanakan di tempat yang tetap
(fixed station).
9. Mentransfer data di memori ke komputer untuk pemrosesan lebih lanjut.
c). Petunjuk Singkat Pengoperasian :
1. Mengambil dan menyimpan data pembacaan
Tekan : READ => STORE
2. Membersihkan seluruh isi layar :
Tekan : CLEAR
3. Memanggil isi memori (pembacaan yang terakhir) :
Tekan : RECALL
4. Memanggil isi memori (nomor stasiun tertenstu) :
Tekan : RECALL => SHIFT => station # => station # => station # => ENTER
5. Tuning magnetometer :
Tekan : READ => TUNE => SHIFT => # => # => ENTER
6. Menghapus data :
a. Pembacaan yang terakhir :
Tekan : READ => RECALL => ERASE => ERASE
b. Kelompok pembacaan yang terakhir :
Tekan : RECALL => SHIFT => station # => station # => station # => ENTER
=> ERASE => ERASE
c. Seluruh memori :
Tekan : RECALL => SHIFT => 0 => ENTER => ERASE => ERASE.
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 6
7. Membaca waktu dan line number :
Tekan : TIME (tekan ketika pembacaan sedang ditampilkan)
8. Men set-up line number :
Tekan : TIME => SHIFT => line # => line # => line # => ENTER
9. Men set-up Julian Day
Tekan : AUTO => TIME => SHIFT => day # => day # => day # => ENTER
10. Men-set up Julian Day dan Time
Tekan : AUTO =>TIME =>SHIFT =>day # =>day # => day # => hour # => hour #
=> minute # => minute # =>ENTER
11. Memulai keluaran data
Tekan : AUTO => ENTER
12. Menyetop keluaran
Tekan : OUTPUT => CLEAR
13. Men set-up mode Auto
Tekan : AUTO => SHIFT => Second # => Second # => ENTER
14. Menghentikan mode Auto
Tekan : AUTO => CLEAR
d). Daftar Fungsi Tombol, Tampilan, dan Konektor :
1. CLEAR
: membersihkan segala tampilan layar
2. SHIFT (0)
: mengakses fungsi-fungsi tertentu
3. ENTER
: memberikan perintah sistem untuk melaksanakan perintah
pengaksesan suatu fungsi. Selain itu untuk menaikkan lokasi
memori yang tampil di layar (lihat RECALL).
4. OUTPUT (1)
: mengeluarkan data memori secara otomatis ke piranti eksternal
5. AUTO (2)
: memulai dan mengakhiri perekaman data secara otomatis (modus
Auto)
6. ERASE (3)
: menghapus data yang terbaca terakhir, kelompok data atau
seluruh data yang ada di memori.
7. FIELD (4)
:
8. TIME (5)
: mengakses clock waktu saat itu dan menampilkan waktu saat
pembacaan data dilakukan.
9. TUNE (6)
: menampilkan dan/atau men-set up tuning, serta mengatur kuat
sinyal.
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 7
10. RECALL (7)
: mengakses memori dan menurunkan lokasi memori yang
ditampilkan.
11. STORE (8)
: menyimpan data pembacaan dalam memori
12. READ (9)
: pembacaan harga medan
13.
FIELD/TIME
: menampilkan data intensitas medan magnetik atau waktu
14.
STATION/DAY
: menampilkan nomor stasiun, Julian day, atau nomor
lintasan. Selain itu menampilkan kuat sinyal, tuning, dan tegangan
battery.
15. Konektor
: merupakan konektor G-856 ke sensor, perekam, printer, komputer
atau daya eksternal.
e). Informasi Tambahan :
1. Battery
Terdapat 2 jenis battery dalam PPM G-586, yakni 8 (delapan) battery D-cell dan 1
(satu) buah battery lithium. Delapan battery D-cell menghidupkan operasi-operasi
dasar dan battery lithium menghidupkan clock dan memori.
2. Mengambil data dari memori
Data dari memori dapat dipindahkan ke komputer dengan prosedur:
a. Hubungkan konektor dengan console dan ujung konektor yang satu dengan
port serial komputer.
b. Buka program Magmap dan pilih option import data dari G-586.
c. Beri nama file data di komputer
d. Tekan tombol : OUTPUT => ENTER
e. Jika transfer berhasil, data bisa dibuka dengan berbagai program editing
seperti notepad, wordpad, excel, dll.
3. Penyimpanan instrumen PPM G-856
-
Lepas kabel sensor dari Magnetometer
-
Simpan semua komponen di shipping container untuk menjaga dari
kontaminasi magnetik.
-
Jika sistem magnetometer hendak disimpan pada waktu yang lama, lepas
battery untuk menjaga dari keterpautan elektronik atau korosi karena kontak,
-
Jangan melepas battery lithium yang disolder di board rangkaian.
4. Perawatan dan pencarian kesalahan (trouble shooting)
(lihat buku manual).
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 8