Instrumen Metode Gaya Berat

INSTRUMENT METODE GAYA BERAT 

         Gravimeter adalah instrumen yang digunakan dalam metode gaya berat untuk mengukur bidang gravitasi lokal bumi. Gravimeter merupakan jenis accelerometer, khusus untuk mengukur percepatan gravitasi konstan bawah permukaan, yang divariasikan oleh sekitar 0,5% dari atas permukaan bumi. Gravimeter pada dasarnya adalah pegas yang seimbang dengan massa yang konstan. Perubahan berat massa diakibatkan karena perubahan gravitasi yang menyebabkan perubahan panjang pegas dan ini menimbulkan perubahan gravitasi.

         Gravimeter terdiri dari dua jenis, yaitu Gravimeter stabil dan Gravimeter tidak stabil. Gravimeter stabil menggunakan pegas untuk menyeimbangkan gaya gravitasi pada daya yang berlawanan. Perpindahan dapat diukur dari peningkatan atau penurunan gravitasi yang menyebabkan pegas memanjang atau mengecil. Itu bisa dikembalikan pada nilai referensi yang sudah ditetapkan dengan merubah ketegangan pegas pelaras. Nilai pelaras ketegangan ini adalah fungsi langsung dari nilai-nilai referensi perubahan gravitasi.

 Contoh Gravimeter Stabil

1. Askania Gravimeter.

          Balok diputar pada pegas utama. Seberkas cahaya dipantulkan dari massa ke photoelectic cell. Defleksi dari massa, membuat cahaya balok berpindah dan merubah tegangan di sirkuit.

 Gambar. Sketsa Askania Gravimeter.

         Retensioning pegas membantu mengembalikan balok keposisi nol, yaitu posisi yang sama di mana semua pengukuran dibuat.

     2.  Scintrex CG -3/3M

          Alat ini adalah jenis gravimeter otomatis alat berbasis mikroprosesor dimana alat ini bisa mengukur sampai 7000mGal tanpa harus resetting dan mampu membaca 0.005 mGal (CG-3) atau 0.001 mGal (CG-3 m. Alat ini dapat digunakan pada seluruh permukaan samapai daerah yang sangat luas untuk melaksanakan pengukuran gravitasi.

Aplikasi alat.

• Mendeteksi gerak kerak vertikal.
• Pelengkap verifikasi dari perpindahan yang diukur dengan GPS dan VLBI.
• Penentuan geoid.
• Pemantauan aliran vulkanik magma.
• Studi postglacial rebound.
• Pemantauan water table di dalam dan/atau beberapa akuifer.
• Pengelolaan limbah nuklir dan pembersihan.
• Studi Global Sea Level untuk pemanasan global.

      3. A-10 Gravimeter.

          Gravimeter A-10 adalah alat yang menyatukan berbagai sensor pengukuran perubahan gravitasi di kawasan yang jauh dan dekat. Karena terdapat berbagai sumber daya mineral di bawah tanah, maka kekuatan daya tarik gravitasi di satu titik dengan titik lainnya selalu berubah. A-10 Gravimeter diisi dengan liquid helium filled dan suhunya adalah 4.2 K. Reaksi dari negatif untuk membuat alatnya sama dengan 0. Dan reaksi dari tegangan mempunyai fungsi yang sama dengan perubahan ukur gravity.

Aplikasi Alat

• Digunakan dalam pekerjaan prospeksi sumber daya mineral seperti minyak bumi dan gas alam.
• Digunakan dalam penelitian gravitasi bumi. 
• Digunakan dalam produksi peta geologi dan karya-karya teknik.

      4. Boliden Gravimeter.

          Massa adalah berbentuk sebuah bobbin dengan dua pelat logam yang ditangguhkan antara dua pelat logam lainnya.

• Perubahan gravitasi menyebabkan massa bergerak dan perubahan kapasitansi antara pelat atas -- dideteksi oleh tuned cicuit.
• Massa kembali ke posisi nol dengan menyesuaikan arus DC terhubung oleh dua pelat yang lebih rendah -- mass supported by electrostatic repulsion.

 

Contoh Gravimeter tidak stabil

        Gravimeters tidak stabil menggunakan ketidakstabilan mekanik untuk membesarkan gerakan kecil  untuk mengubahnya dalam gravitasi.

          
 1. La-Coste Romberg gravimeter.

             

           Gravimeter La Coste Romberg ini terdiri dari suatu beban pada ujung batang yang ditahan oleh Zero Length Spring yang berfungsi sebagai pegas utama. Perubahan besarnya gaya tarik bumi akan menyebabkan perubahan kedudukan benda, lalu pengamatan dilakukan dengan resetting kedudukan beban pada posisi semula (Null Adjusment). Resetting ini dilakukan dengan memutar measuring screw. Banyaknya pemutaran Measurung Screw akan terlihat pada dial counter, yang berarti besarnya variasi gaya tarik bumi dari suatu tempat ke tempat lain.

Aplikasi Alat

• Alat ini cocok dilakukan untuk pengukuran dipermukaan bumi.
• Dapat dimodifikasi untuk pengukuran gravity didasar laut dengan menempatkannya di tempat yang kokoh.
• Dilengkapi dengan remote control dan alat pencatat data.

     2. Worden Gravimeter.

• Untuk masalah termal, terbuat dari kaca kuarsa springs, batang, dan serat. (Kuarsa kurang sensitif terhadap panas daripada logam).
• Assembly housed di dalam vacuum flask dengan termostat listrik.
• Range dari Instrumen adalah 20.000 g.u. dengan akurasi hingga 0.1 g.u., tetapi g.u. 1 lebih biasa.
• Lower range berarti lebih sering digunakan untuk survei lokal , over which g changes less.

            Worden Gravimeter ini masih digunakan hingga sekarang, alat ini lebih mudah dibawa dan tingkat keakuratannya tinggi. Alat ini adalah satu-satunya alat yang sudah mencapai lebih dari 1500 unit produksinya.

Aplikasi Alat

• Alat ini cocok dilakukan untuk pengukuran dipermukaan bumi.
• Dapat dimodifikasi untuk pengukuran gravity didasar laut dengan menempatkannya di tempat yang kokoh.
• Dilengkapi dengan remote control dan alat pencatat data.