bab 2 akustik

bbbbbbBab 2Tinjauan pustaka2.1 Definisi ADCPAcoustic Doppler Current Profiler atau biasa disebut ADCP adalah suatu instrumen yang digunakan untuk mengukur arus laut. Alat ini mengirimkan sinyal akustik frekuensi tinggi yang dapat dipantulkan oleh plankton, sedimen tersuspensi, dan gelembung, semua yang diasumsikan melakukan perjalanan dengan kecepatan rata-rata air. ADCP memperkirakan kecepatan horisontal dan vertikal sebagai fungsi dari kedalaman dengan menggunakan efek Doppler untuk mengukur kecepatan relatif radial antara instrumen dan scatterers di laut.

Tiga beam akustik yang berbeda arah adalah syarat minimal untuk menghitung tiga komponen kecepatan. Beam ke empat menambah pemborosan energi dan perhitungan yang error. ADCP mentransmisikan ping, dari tiap elemen transducer secara kasar sekali tiap detik. Echo yang tiba kembali ke instrumen tersebut melebihi dari periode tambahan, dengan echo dari perairan dangkal tiba lebih dulu daripada echo yang berasal dari kisaran yang lebih lebar. Profil dasar laut dihasilkan dari kisaran yang didapat. Pada akhirnya, kecepatan relatif, dan parameter lainnya dikumpulkan diatas kapal menggunakan Data Acquisition System (DAS) yang juga secara optional merekam informasi navigasi, yang diproduksi oleh GPS. Perkiraan kecepatan bising dari ping masing-masing vektor rata-rata menjadi 1 - untuk 10-menit ansambel, dan kecepatan relatif yang dihasilkan diputar dari transduser itu untuk kerangka acuan bumi menggunakan kapal yang gyrocompass.

Sebuah perhitungan navigasi dilakukan untuk memperoleh arus mutlak, yang diperoleh dengan mengurangi rata-rata kecepatan kapal relatif terhadap lapisan referensi (yaitu ADCP kecepatan) dari kecepatan kapal mutlak atas tanah (dari GPS Navigasi). Kecepatan-kecepatan baku mutlak saat ini relatif terhadap lapisan referensi tersebut kemudian dihaluskan untuk mengurangi efek noise dalam perbaikan posisi, dan dikombinasikan dengan data navigasi untuk mendapatkan estimasi terbaik dari posisi kapal dan kecepatan. Dengan demikian, arus mutlak pada setiap kedalaman dapat ditentukan dari data kapal navigasi dan pengukuran ADCP relatif.ADCP mengukur kecepatan arus laut terus menerus selama 300 m atas dari kolom air, biasanya di kedalaman 8 m bertahap. Hal ini juga digunakan untuk memperkirakan kelimpahan dan distribusi scatterers biologis selama rentang kedalaman yang sama dan dalam penambahan kedalaman yang sama.ADCP pengumpulan data mengharuskan empat instrumen bekerja sama. Ini adalah ADCP sendiri, kapal itu gyrocompass, penerima GPS, dan Sikap GPS Unit Penentuan (ADU).Prinsip Kerja:Perhitungan navigasi, menggunakan kalibrasi yang dilakukan sekali secara lengkap.Arus absolut yang melampaui kedalaman atau kedalaman referensi didapatkan dari rata-rata kecepatan relatif kapal. Arus absolut pada setiap kedalaman dapat dibedakan dari data terakhir dari kapal navigasi dan perhitungan relatif ADCP Prinsip Perhitungan Gelombang Oleh ADCP.

Gambar 2. Prinsip kerja ADCP

Prinsip dasar perhitungan dari perhitungan arus/gelombang yaitu kecepatan orbit gelombang yang berada dibawah permukaan dapt diukur dari keakuratan ADCP. ADCP mempunyai dasar yang menjulang,dan mempunyai sensor tekanan untuk mengukur pasang surut dan rata-rata kedalaman laut. Time series dari kecepatan, terakumulasi dan dari time series ini, kecepatan spektral dapat dihitung. Untuk mendapatkan ketinggian diatas permukaan, kecepatan spektrum dierjemahkan oleh pergeseran permukaan menggunakan kinematika linear gelombang.2.2 fungsi adcpKegunaan ADCP pada berbagai aplikasi :1. Perlindungan pesisir dan teknik pantai.2. Perancangan pelabuhan dan operasional3. Monitoring Lingkungan4. Keamanan PerkapalanADCP dapat menghitung secara lengkap, arah frekuensi gelombang spektrum, dan dapat dioperasikan di daerah dangkal dan perairan dalam. Salah satu keuntungan ADCP adalah, tidak seperti directional wave buoy, ADCP dapat dioperasikan dengan resiko yang kecil atau kerusakan. Sebagai tambahan untuk frekuensi gelombang spektal, ADCP juga dapat digunakan untuk menghitung profil kecepatan dan juga level air.Keuntungan ADCP:1. Definisi yang tinggi dari arah arus/gelombang pecah.2. Logistik yang sederhana dengan bagian bawah yang menjulang3. Kerusakan yang kecil, dan resiko yang kecil.4. Kualitas perhitungan permukaan yang tinggi yang berasal dari dasar laut.ADP/ADCP keistimewaannya meliputi Dapat bekerja di kapal dengan penentuan posisi yang lengkap termasuk bottom-tracking dan permukaan laut untuk transek dengan menggunakan GPS. ADCP memberikan sistem real-time untuk pesisir pantai, dan monitoring pelabuhan. ADCP mudah digunakan untuk mengukur arus Mempunyai system otomatik yang dilengkapi dengan baterai dan perekam untuk buoy lepas pantai atau bottom-mounting. 2.3 bagianSistem Ranger Panjang ADCP terdiri dari ADCP, kabel, baterai, kartu memori flash, dan perangkat lunak. Kedua kapasitas baterai dan memori dapat ditingkatkan dengan upgrade untuk penyebaran lebih lama. Ranger panjang juga dapat digunakan untuk langsung membaca saat operasi profil. Ranger panjang membutuhkan penambahan Windows yang kompatibel untuk mengkonfigurasi ADCP dan memutar ulang data yang dikumpulkan.

Perakitan transduser berisi keramik transduser dan elektronik. Frekuensi akustik standar 75kHz. Lihat gambar garis besar untuk dimensi dan beratI / O Konektor Kabel - Input / Output (I / O) kabel menghubungkan ADCP ke komputer dan power supply eksternal.

Beam-3 Mark - Tanda Beam-3 menunjukkan lokasi Beam-3 (Forward).

Uretan Wajah - Wajah-wajah uretan mencakup keramik transduser. Jangan pernah mengatur transduser pada permukaan yang keras. Wajah-wajah uretan mungkin rusak.

Perumahan - Perumahan ADCP standar memungkinkan penyebaran kedalaman sampai 1500 meter. Perumahan ini tersedia dalam 851.0mm (Kasus Baterai Self-Contained dan opsional eksternal) dan320.2mm (Reading Langsung) panjang.

Termistor - termistor mengukur suhu air.

Sensor Tekanan - sensor tekanan (standar 200 Bar) mengukur tekanan air (kedalaman).

Transduser Kepala - Elektronik ADCP dan keramik transduser yang dipasang ke kepala transduser. Angka-angka timbul di tepi transduser menunjukkan balok num-ber. Ketika perakitan unit, cocok dengan jumlah transduser balok 3 dengan angka 3 Beam pada tutup akhir.

Akhir-Cap - Akhir-topi memegang konektor kabel I / O. Ketika perakitan unit, sesuai denganBeam 3 tanda pada tutup akhir-balok 3 dengan nomor pada transduser.

Modul Kemas internal Baterai - Modul baterai internal paket memiliki 450 watt-jam (Wh) dari energi yang dapat digunakan pada 0 C. Ketika segar, tegangan +42 VDC. Ketik$a habis, tegangan turun sampai 30 VDC atau kurang.

Kartu Memori Flash - ADCPs ADCP datang standar dengan satu kartu memori. duaPCMCIA slot kartu memori yang tersedia, dengan kapasitas total memori tidak melebihi 2GB.