Modul Em-Cmd For Karsam

 

1

 

METODE LOOP-LOOP (SILIGRAM)/ CONDUCTIVITY METER DEPTH  (CMD)  (CMD) Pendahuluan Metode loop-loop loop-loop atau  atau yang biasa juga disebut metode siligram metode  siligram adalah  adalah metode elektromagnetik yang disederhanakan untuk survei bawah permukaan tanah dengan menggunakan loop penerima untuk menerima respons tanah terhadap medan magnet bolak-balik dari loop pemancar. Ada dua jenis peralatan survei untuk metode loop-loop: 1.  Tipe loop terpisah yang salah satunya adalah Conductivity Meter Depth (CMD) Depth (CMD) : sistem yang menghubungkan loop penerima dan loop transmisi melalui kabel 10 hingga 100 meter (Gambar 1 (a)); dan 2.  Tipe loop terintegrasi: terintegrasi: peralatan sepanjang 1 hingga 2 meter yang dipasangi dipasangi dengan loop  pengirim dan penerima (Gambar 1 (b)).



Gambar 1: Skema diagram metode loop-loop.



Survei dengan metode loop-loop sederhana dan cepat, karena hanya perlu beberapa menit untuk mengukur di setiap stasiun, bergerak dari stasiun ke stasiun lainnya dengan berjalan kaki. Untuk memastikan kinerja peralatan yang terbaik, sebainya dilakukan kalibrasi dengan benar. Prinsip surveinya sama dengan metode elektromagnetik udara. Operasinya yang cepat sehingga lebih cocok untuk survei horizontal (pemetaan): pencarian atau pemetaan anomali. Anomali yang ditemukan oleh metode ini dapat ditindaklanjuti dengan survei resistivitas arus searah DC dan metode TEM. 'Jenis loop terpisah' dan 'tipe loop terintegrasi' memiliki area aplikasi yang berbeda. Untuk metal detector metode yang tepat adalah tipe loop terintegrasi. Pengaturan loop pemancar dan penerima disebut 'konfigurasi loop'. Konfigurasi horizontal dilakukan untuk kedua loop, loop pengirim dan penerima dipasang secara horisontal, sedangkan konfigurasi vertikal dilakukan secara vertikal (Gambar 2).

Andri Yadi Paembonan S.Si. M.Sc.

http://tg.itera.ac.id/

  

2

 

Gambar 2: Tipe konfigurasi loop pada CMD.



Survei elektromagnetik CMD tidak memerlukan elektroda seperti pada metode geolistrik yang ditancapkan ke tanah, melaikan menggunakan koil yang mudah dipindahkan. Metode ini dapat diaplikasikan untuk berbagai macam keperluan, seperti:

           

• • • • •

•

Eksplorasi air tanah dan mineral. Kontaminasi limbah pada air tanah. Intrusi air laut. Pemetaan geologi. Penentuan lokasi benda-benda yang terpendam di dalam tanah (pipa, tangki, drum dan kabel). Arkeologi.

  Penentuan lokasi bahan tambang.   Penentuan lokasi gua.

• •

Medan elektromagnetik yang digunakan dapat diperoleh dengan sengaja membangkitkan medan elektromagnetik melalui transmiter di sekitar daerah observasi, yang kemudian diukur responnya dengan reciver. Adapun sifat-sifat dari gelombang elektromagnetik ialah: ! 

Dapat merambat dalam ruang hampa. !  Merupakan gelombang transversal, jadi dapat mengalami polarisasi. !  Dapat mengalami refleksi, refraksi, interferensi dan difraksi. !  Tidak dibelokkan dalam medan listrik maupun medan magnet.

Tujuan Setelah mempelajari dan mempraktekkan metode-metode CMD, maka peserta diharapkan dapat: 1.  Mengetahui prinsip dasar metode CMD. 2.  Mengoperasikan peralatan CMD secara baik dan benar. 3.  Melakukan proses pengambilan CMD di lapangan, dan mengolah serta melakukan interpretasi. 



Andri Yadi Paembonan S.Si. M.Sc.

 

http://tg.itera.ac.id/

  

3

 

Dasar Teori CMD (Electromagnetic Conductivity Meter Depth) adalah suatu alat yang dapat mengukur secara cepat nilai konduktivitas benda memanfaatkan induksi elektromagnetik dari gelombang gelomban g elektromagnetik yang dipancarkan ke dalam tanah dengan frekuensi tertentu. Instrumen CMD ini mampu mengukur sifat kondiktivitas material bawah permukaan bumi yang meliputi soil, air tanah, batuan, dan material lainnya. Proses kerja dari instrumen CMD ini yaitu dengan mengirim sinyal berupa gelombang elektromagnetik yang dibuat melalui suatu transmiter (Tx), material bawah permukaan bumi merespon gelombang elektromagnetik tadi dan menginduksi arus eddy. Gelombang elektromagnetik sekunder yaitu induksi medan magnet terhadap arus eddy. Kemudian, di permukaan, gelombang elektromagneik sekunder yang datang ini di terima oleh reciever (Rx) secara langsung dari pemancar. Arus Eddy berbanding lurus dengan konduktivitas batuan. Sehingga dalam pengukuran arus eddy, secara tidak langsung mendapatkan nilai konduktivitas batuan. Instrumen CMD diproduksi oleh GeoModel Inc. sudah digunakan di sejumlah survei dengan keuntungan, antara lain: ! 

Cepat dan akurat. !  Bersifat portable (alatnya sangat mudah dibawa di sekitar lokasi dan digunakan untuk berbagai macam tujuan penelitian)

!  Cost effective (Biaya survei terjangkau). Pengukuran dapat melalui dua cara yakni horisontal dipole dan vertikal dipole. Ilustrasi penjalaran gelombangnya dapat dilihat pada Gambar 3 dibawah ini.

 Gambar 3 Ilustrasi perambatan gelombang elktromagnetik pada medium (Milsom, 2003)  

Sedangkan persamaan untuk harga konduktivitas dapat diperoleh dari:

!" !#

$

%&'( ) * + ,

 

Dimana: Hs=Medan magnet sekunder pada koil penerima Andri Yadi Paembonan S.Si. M.Sc.

http://tg.itera.ac.id/

  

4

  Hp=medan magnet primer pada koil penerima & - ./0    0  =frekuensi (Hz) '(  = permeabilitas ruang hampa + = konduktivitas 2 = spasi intercoil % - 34  Sehingga persamaan untuk mendapatkan nilai konduktivitas ( !a) suatu medium yakni:

+5  -

!"

,

!# %&'( ) *

 

Sedangkan untuk kedalaman penetrasi dari pengukuran dengan alat CMD-Duo dapat dilihat pada Tabel 1 dibawah ini: Tabel 1 Spasi Interkoil dan kedalaman efektif untuk posisi koil horisontal (Hi) dan untuk posisi koil vertikal (Lo).

Hi (posisi horizontal)  No

Spasi Interkoil

1

Lo (posisi vertikal)

Kedalaman Efektif

Kalibrasi pada alat

Kedalaman Efektif

Kalibrasi pada alat

10 m

15 m

F-10m, Hi

7.5 m

F-10m, Lo

2

20 m

30 m

F-20m, Hi

15 m

F-20m, Lo

3

40 m

60 m

F-40m, Hi

30 m

F-40m, Lo



Andri Yadi Paembonan S.Si. M.Sc.

 

http://tg.itera.ac.id/

  

5

 

Peralatan CMD Instrumen yang digunakan untuk survei CMD (Tabel 2) terdiri dari dua koil, satu koil penerima dan satu koil untuk pemancar, yang terpisah dengan jarak tertentu dengan menggunakan kabel penghubung dengan jarak tertentu. CMD-Duo memiliki 3 (Tiga) spasi interkoil yang berbeda untuk jangkauan kedalaman yang berbeda. Pada tabel 1. di atas, kedalaman efektif maksimal (full depth range) 15, 30 atau 60 m diperoleh dengan posisi Hi (horizontal) dan untuk kedalaman setengah kedalaman efektif (half depth range) 7.5, 15, atau 30 m dengan posisi Lo (vertical). Tabel 2 Daftar komponen instrumen CMD-Duo.

Nama Instrumen

Gambar

UNIT UTAMA

CMD-DUO   CMD-DUO

UNIT PENGONTROL

CMD control unit

KABEL PENGHUBUNG  PENGHUBUNG  

CMD-DUO connection cable

Andri Yadi Paembonan S.Si. M.Sc.

http://tg.itera.ac.id/

  

6

  Medan magnet dari koil pemancar (Transmiter) menginduksi arus di dalam tanah dan udara (sejajar tanah), sehingga menghasilkan medan magnet yang dideteksi oleh koil penerima (resiver). Bagian  penerima berfungsi sebagai pengukur dan perekam medan magnet primer dan sekunder. Medan magnet tersebut diukur menggunakan koil yang didesain khusus sehingga diperoleh resultan dari kedua medan magnet tersebut. Data pengukuran yang didapatkan dari instrumen ini adalah harga konduktivitas semu. Semua proses perekaman data dikendalikan oleh sebuah unit pengontrol.

Desain pengukuran Alat CMD didesain untuk dapat melakukan kedua pengukuran yaitu dengan pengukuran titik secara manual atau pengukuran berlanjut. Untuk posisi pengukuran dapat ditentukan secara manual dengan menentukan titik, atau poin yang akan diukur atau pengukuran berlanjut seprti pada Gambar 4 dibawah. Hal ini memungkinkan untuk dapat dilakukan pengukuran secara berkelanjutan pada tiap lintasan atau satu arah pada tiap lintasannya.

Gambar 4 Desain pengukuran secara berkelanjutan.  

Akuisisi data Sebelum melakukan pengukuran, terlebih dahulu kita perlu menyiapkan alat yang akan digunakan, termasuk instrument pendukung seperti GPS. Instrumen CMD yang terdiri dari bagian pemancar dan  penerima disambungkan menggunakan kabel penghubung seperti pada pad a Gambar 5. Kabel yang y ang sudah di sambungkan ke masing-masing koil kemudian di kaitkan pada dengan tali dengan kabel penggantung yang ada pada kabel penghubung. Pada instrument CMD-Duo terdapat 3 (tiga) kabel yang berbeda  panjangnya masing-masing 10, 10 , 20, dan 40 m. Ketiganya mempunyai tujuan untuk mencapai kedalam  penetrasi pengukuran pengu kuran yang y ang berbeda. Untuk kedalaman k edalaman efektif 15, 30 dan d an 60 6 0 m, dengan panjang kabel masing-masing 10, 20, dan 40 m maka dilakukan pengukuran pada posisi Hi (horizontal), sedangkan untuk untuk kedalaman efektif 7.5, 15, atau 30 m maka pengukuran dilakukan dengan posisi Lo (vertical). Untuk lebih jelasnya dapat dilih pada instrument. Andri Yadi Paembonan S.Si. M.Sc.

http://tg.itera.ac.id/

  

7

 

 Gambar 5 Cara instalasi instrumen CMD-Duo. 

Kedua koil yang terhubung, receiver dan transmitter, kemudian dihubungkan ke unit pengontrol pengon trol melalui  jaringan tanpa kabel (Bluetooth). Dari unit pengontrol inilah alat CMD-Duo ini di control untuk  pengukuran. Data yang terukur pada alat kemudian dicatat pada Tabel 3 berikut beserta dengan koordinat yang terukur pada GPS. Tabel 3 Lembar untuk akuisisi data secara manual untuk pencatatan nilai kondutivity yang terbaca di alat CMDDuo dan koordinat dari GPS.

!"#$%&'(

*$%$"+&

,++-."&%$( :

/(%."&0 1+- (%'2 '+"3 #4%'"&0 5+267678

;



C=

*BD

=

*B?

==

*BE

>?=

*BG

>C= DE=

*BC *BH

?==

*B