Pengantar Akustik Bawah Air

download Pengantar Akustik Bawah Air

of 22

description

materi kuliah hidrografi

Transcript of Pengantar Akustik Bawah Air

  • PEMERUMAN(sounding)

  • PERSAMAAN KECEPATAN SUARA DI AIR

    C (Z, T, S) = 1449.05 + T[4.57 - T(0.0521 - 0.00023T)] + (3. 17)+ [1.333 - T(0.0126 - 0.00009T)](S - 35) + D(Z)

    where T is the temperature in degrees Celsius (C), S is the salinity in parts per thousand (ppt), Z is the depth in km, and D(Z) 16.3Z + 0.18Z2.

  • SISTEM PEMERUMAN

    The state of the art of the depth measurement equipment was evaluated by the working group of the S-44 [IHO, 1998] as follows:

    Single beam echo sounders have reached a sub-decimetre accuracy in shallow water. The

    market offers a variety of equipment with different frequencies, pulse rates etc. and it is

    possible to satisfy most users' and, in particular, the hydrographers' needs. () Multibeam echo sounder technology is developing rapidly and offers great potential

    for accurate and total seafloor search if used with proper procedures and provided that

    the resolution of the system is adequate for proper detection of navigational hazards. Airborne laser sounding is a new technology which can offer substantial

    productivity gains for surveys in shallow, clear water. Airborne laser systems are capable of measuring

    depths to 50 m or more.

  • PENGANTAR AKUSTIK BAWAH AIR

  • TEORI GELOMBANGPrinsip Huygens :

  • JENIS GELOMBANG AKUSTIK

    Transversal

    Longitudinal

  • PARAMETER GELOMBANG SINUS

    Wavelength, (or Period, T)

    A

    m

    p

    l

    i

    t

    u

    d

    e

    ,

    A

    Distance, x (or Time, t)

    Properties of a sine wave: y = Asin 2ftPeak

    Trough

    Frequency, f = 1/T

  • PENJALARAN GELOMBANG 1

    1. REFRAKSI :

    1

    1 > 2

    Bidang batas

    V1 < V2

    V1

    V22

    N

    Sudut datang

    Sudut pergi

    12

    1 < 2 (Densitas)(Sudut datang/pergi)

    (Kecepatan perambatan)

    t1

    t2

  • PENJALARAN GELOMBANG 2

    2. REFLEKSI :

    1

    1 = 2

    Bidang pantul

    V1 = V2

    V1

    V22

    N

  • PENJALARAN GELOMBANG 3

    3. DIFRAKSI :

    Gel. Datang Gel. Terusan

    Gel. D

    ifraks

    i

  • TRANSMISSION LOSS-1

    Hilangnya intensitas gelombang akibat perambatan pada mediumnya SPREADING :

    Hilangnya intensitas akibat permabatan gelombang ke segala arah, sepertipemekaran bola

    Dipolarb. Cylindrical c. Conicala. Spherical

    http://metoc.npmoc.navy.mil/KBay/soundprop.htm

  • TRANSMISSION LOSS-2ATTENUATION : Penghamburan enersi selama perlintasan gelombang pada medium

    1. ABSORBSI :

    Penyerapan oleh partikel medium atau perubahan enersi mekanik ke panas.

  • TRANSMISSION LOSS-3

    2. SCATTERING AND REVERBERATION

    Penghamburan oleh material atau pertikel pada medium, pantulan ke arah sumber ataupenerima disebut Reverberation, sedangkan yang ke arah lainnya disebut Scattering.

    Rev. & Scatr. Pada kolom air

    Rev. & Scatr. dari dasarlaut

    Rev. & Scatr. dari permukaan laut

  • KECEPATAN PRAMBATAN GELOMBANG

  • PERSAMAAN SONAR

    Sinyal pantul yang diterima kembali (EE) :

    EE = SL 2TL (NL DI) + BS - DT

    SL : Sumber sinyal (Source Level).TL : Sinyal yg hilang (Transmission Loss).NS : Sinyal gangguan (Noise Level).DI : Indeks direktiviti (Directivity Indeks).BS : Back Scattering.DT : Ambang batas penerimaan sinyal (Detection Threshold).

  • CEPAT RAMBAT GELOMBANG AKUSTIKPersamaan untuk satu lapisan :

    C (Z, T, S) = 1449.05 + T [4.57 - T(0.0521 - 0.00023T)] + + [1.333 - T(0.0126 - 0.00009T)](S - 35) + (Z)

    T : Temperatur (oC) ; 1oC 4,5 m/dt.S : Salinitas (ppt atau 0/00. ; 1,3 m/dt 1 0/00.(Z) 16,3 Z + 0,18 Z2 ; Z : Kedalaman (kilometer) utk lintang diluar 45o; Z45 = Z[1 0,0026 cos (2)]

    Persamaan untuk kolom air (profil) :

    Dimana :

    (Manual on Hydrography)

  • Pengaruh Elektro Dinamik

    Gerakan

    AC

    Eka Djunarsjah, 2

  • TRANSDUCER AKUSTIK-1

    1. MAGNETOSTRICTIVE TRANSDUCER :Transduser dengan bahan dasar nikel yang dililit dengan coil yang beraliran listrik(AC atau DC) yang berakibat terjadi perubahan dimensi nikel.

  • TRANSDUCER AKUSTIK-22. Piezoelectric Transducer :

    Kristal quart yang diletakan diantara dua lempengan bahan elektronik yangDapat membangkitkan medan listrik yang mengakibatkan perubahan pada Ketebalan lapisan quart

    3. Elactrostrictive Transducer :

    Prinsip kerjanya hampir sama dengan piezoelectric namun bahan lapisannyaTerbuat dari bahan keramik (biasanya pollycristaline) atau polymer sinetik tertentu

  • Transduser Akustik (3)

    Electrostrictive Dimensi Insulator Medan elektrik

    Barium Titanat (Keramik)

    Eka Djunarsjah, 2005

  • TINGKAT KEBISINGAN (Decibel/dB)dB : Unit untuk menentukan tingkat ukuran suara

    Near total silence - 0 dB A whisper - 15 dB Normal conversation - 60 dB A lawnmower - 90 dB A car horn - 110 dB A rock concert or a jet engine - 120 dB A gunshot or firecracker - 140 dB

  • BEAMWIDTH