ALAT
BANTU DAN ALAT UKUR
(SEISMOGRAF)
A.
Pendahuluan
Pada
pertengahan abad ke-18, gempa bumi diukur dengan instrumen yang bernama
seismokop. Seismokop adalah peralatan perekam gempa 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.
Seiring
dengan berjalannya waktu pengetahuan semakin berkembang 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. Untuk lebih jelasnya, terlebih
dahulu kita ketahui pengertian dan kegunaan dari seismograf tersebut.
1. Pengertian
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.
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.
Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari
gantungan pemberat dan ujung lancip seperti pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan
dan arah gempa lewat gambaran gerakan bumi yang dicatat dalam bentuk seismogram.
2. Penggunaan
Seismograf ada
yang horizontal dan vertikal. Masing-masing
mempunyai tugas masing-masing. Seismograf horizontal bertugas untuk
mengukur atau mencatat getaran bumi pada arah horizontal. Sedangkan seismograf
vertikal untuk mencatat getaran bumi pada vertikal.
Seismograf
modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk memindahkan volatilitas
sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetik.
Dengan begitu,
dapat diketahui
kekuatan dan arah gempa lewat gambaran gerakan bumi yang dicatat dalam bentuk
rekaman atau disebut juga seismogram. Saat ini, seismograf banyak digunakan
oleh seismologist dalam mempelajari gempa bumi. Alat ini juga digunakan oleh
BMKG (Badan Metreologi Klimatologi dan Geofisika).
3. Jenis-jenis
Alatnya
Seismograf
terdiri dari 2 jenis yaitu manual dan digital. Fungsi dan kegunaan setiap
jenis, mempunyai sedikit perbedaan. Di bawah inilah penjelasan masing-masing
seismograf.
a. Manual
(mekanikal)
Jenis gerakan mekanikal dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan
horizontal tergantung dari pendular yang digunakan apakah vertikal atau
horizontal.
b. Digital
(elektromagnetik)
Seismograf modern menggunakan
elektromagnetik seismographer untuk memindahkan volatilitas sistem kawat
tarik ke suatu daerah magnetis. Peristiwa-peristiwa yang menimbulkan getaran
kemudian dideteksi melalui spejlgavanometer.
Selain itu,
seismograf digital modern menambahkan komponen keempat yaitu layar,
"user-friendly", dan cepat transfer data.
Menurut, Keluarga
Macintosh dari komputer menyediakan antarmuka pengguna yang konsisten dan maju
dengan multi-tasking "sistem" yang memungkinkan seismograf digital
untuk tetap bekerja di "latar belakang" sebagai tugas lainnya yang
dilakukan. The software needed to run the
seismographic station is SeismoGraf , and
the companion program is SeismoView ,
which allows anyone with a Macintosh to display and analyze the digital
seismograms. Perangkat lunak yang diperlukan untuk menjalankan stasiun
seismographic adalah SeismoGraf, dan program pendamping
adalah SeismoView, yang memungkinkan siapapun dengan
Macintosh untuk menampilkan dan menganalisa seismogram digital.
B.
Langkah
Penggunaan
Gambar
1.1 adalah alat seismograf horizontal dan vertical. Masing-masing mempunyai tugas masing-masing. Seismograf
horizontal bertugas untuk mengukur atau mencatat getaran bumi pada arah
horizontal. Sedangkan seismograf vertikal untuk mencatat getaran bumi pada
vertikal. Mengetahui getaran yang dirasakan yaitu dengan pendalar, dengan
adanya pendalar tersebut dapat mengetahui seberapa besar tekanan yang diberikan
oleh getaran tersebut.
Cara
kerjanya adalah apabila pada massa stasioner dipasang pena tajam dan ujung pena
itu disinggungkan pada benda lain yang dipancangkan di tanah, maka pada saat
bumi bergetar, akan terjadi goresan antara massa stasioner dan benda tersebut.
Goresan tersebut merupakan wujud dari gambaran getaran bumi. Dari
goresan-goresan itu para ahli dapat membaca tekanan dan frekuensi suatu gempa.
Gambar
1.2 adalah alat seismograf yang modern. Seismograf modern ini, mempunyai tugas
yang sedikit berbeda dari seismograf yang lama, dikarenakan seismograf modern
adalah gabungan dari seismograf lama.
Seismograf
menggunakan dua gerakan mekanik dan elektromagnetik seismographer. Kedua jenis
gerakan tersebut dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan
horizontal tergantung dari pendular (pemberat) yang digunakan apakah vertikal
atau horizontal.
Seismograf
modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk memindahkan volatilitas
sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetik.
C.
Proses
Kerja (Sistem Pengukuran)
Gempa bumi adalah
getaran atau vibrasi permukaan bumi. Perhatikan kata "permukaan".
Permukaan berarti hanya kerak bumi, suatu patahan di mana satu bongkah batu
telah bergesekan dengan batu lain dengan kekuatan dan gesekan yang sangat
besar. Energi dari gesekan ini diubah menjadi getaran di dalam batu-batuan. Dan
getaran ini dapat terasa sampai ribuan mil.
Sekarang
getaran-getaran gempa bumi ini adalah sejenis gerakan gelombang yang bergerak
pada kecepatan yang berbeda-beda melalui kerak bumi yang berbatu-batu. Karena getaran-getaran
itu mencapai jarak yang jauh dan merambat melalui batu-batuan, pada waktu
getaran-getaran ini sampai di kota anda, anda bahkan tidak dapat melihatnya.
Tetapi seismograf dapat mendeteksinya. Beginilah cara kerjanya.
Bayangkan sebuah
balok atau pelat beton. Sebuah grafik yang ditempelkan balok atau pelat itu
menonjol keluar. Grafik itu sejajar dengan tanah, seperti lembaran kertas. Di
atasnya, sebuah balok menonjol keluar dari tempat tergantungnya suatu beban.
Pada dasar beban itu terdapat sebuah pena, yang menyentuh grafik itu. Sekarang
muncul gelombang gempa bumi. Balok beton bergerak dan demikian juga grafik yang
menempel padanya. Tetapi beban yang digantung tidak bergerak. Jadi, pena itu
membuat tanda-tanda pada grafik itu pada waktu pena itu bergerak dan kita
memperoleh catatan tentang gempa bumi. Tentu saja alat ini dibuat dengan sangat
teliti sehingga gerakan yang pling kecil sekalipun dapat dicatat.
Jadi, sistem
pengukuran yang terjadi pada seismograf ada 3 tingkatan :
1)
Tingkat 1 : tingkat pendeteksi
Fungsinya
adalah untuk untuk mendeteksi getaran di bawah tanah oleh alat yang tertancap
di tanah.
2)
Tingkat 2 : tingkat perantara getaran
Fungsinya
adalah menyalurkan getaran dari alat yang tertancap di tanah, biasanya
berbentuk tali atau semacamnya yang dapat menyalurkan getaran.
3)
Tingkat 3 : tingkat penerima getaran
Fungsinya
adalah menerima getaran dari perantara ke massa yang jadi satu dengan pena,
sehingga pena tersebut bergerak sesuai getaran yang diterima.
D.
Kelebihan
dan Kekurangan
Setiap alat
seismograf dibuat secara perhitungan khusus. Tetapi kelebihan dan kekurangan
alat tersebut pasti ada, itu dikarenakan alat tersebut berfungsi untuk
mengetahui atau mendekteksi getaran, atau gempa bumi. Berikut adalah kelebihan
dan kekurangan seismograf :
a. Kelebihan
Kelebihan
seismograf termasuk dari fungsi seismograf itu sendiri. Karena seismograf
terdapat banyak jenis dan macamnya. Jadi, seismograf mempunyai tugas
masing-masing. Berikut adalah kelebihan seismograf :
1) Seismograf menggunakan dua klasifikasi yang berbeda untuk
mengukur Gelombang seismik yang dihasilkan gempa, yaitu besaran gempa dan
intensitas gempa. Kedua klasifikasi pengukuran ini menggunakan skala pengukuran
yang berbeda pula. Skala pengukuran gempa tersebut terdiri dari skala Richter dan
Skala Mercalli . Skala Richter digunakan untuk menggambarkan besaran
gempa,
sedangkan Skala Mercalli digunakan untuk menunjukkan intensitas gempa,
atau pengaruh gempa terhadap tanah, gedung, dan manusia.
2) Karena
seismograf lama terdiri dari 2 macam yaitu Seismograf horizontal bertugas untuk
mengukur atau mencatat getaran bumi pada arah horizontal. Sedangkan seismograf
vertikal untuk mencatat getaran bumi pada vertikal.
b.
Kekurangan
Alat
seismograf dapat mengetahui getaran sekecil mungkin, tetapi bukan berarti
seismograf tidak mempunyai kelemahana atau kekurangan. Kekurangan seismograf
tersebut disebabkan oleh :
1) Jika
getaran yang terlalu kuat membuat seismograf tidak mampu membuat catatan,
karena tangkai alat pencatat bisa mengalami kerusakan.
2) Karena
seismograf adalah alat yang selalu didekatkan dekat dengan lokasi getaran.
Jadi, ada peraturan yang memasang seismograf tersebut pada saat getaran besar
terjadi, karena melalui beberapa pertimbangan.
