Awal yang Tepat untuk Belajar dengan Cepat di Blog'a Geophysics: Instrumen dari Metode Gravitasi ( Metode Gaya Berat )

Setiap gravimeter menggunakan prinsip yang berlainan dimana terdapat alat yang menggunakan barometer dan ada juga alat yang menggunakan kaedah elektrik. Kebanyakan alat gravimeter menggunakan konsep anjakan satu jisim kecil yang digantung dengan penggantung yang mengganjal sebagai fungsi gravity.
Namun secara umum, prinsip dasar dari kerja alat Gravimeter adalah gravimeter ini pada dasarnya merupakan suatu neraca pegas yang mempunyai massa yang terkena gaya berat akan menyebabkan panjang pegas berubah.

Berdasarkan hukum hooke yang menyatakan bahwa perubahan panjang pegas adalah sebanding dengan perubahan panjang gaya, maka:

F = m.g = k.s, dan

Δs = (m/k).Δg

Dengan :

F = gaya yang dihasilkan (Newton)

g = percepatan gravitasi bumi(m/s2)

k = konstanta elastic pegas (N/m)

m = massa beban (kg)

Δs = perubahan panjang pegas (m)

Δg = perubahan gaya berat (m/s2)

Terdapat dua (2) jenis gravimeter yaitu Gravimeter Jenis Stabil dan Gravimeter Jenis Tak Stabil

1. Gravimeter Jenis Stabil

Gravimeter jenis ini menggunakan kaedah spring untuk menyeimbangkan gravity dengan daya yang berlawanan. Anjakan dapat diukur dengan pertambahan atau berkurangnya gravity yang akan memanjangkan atau memendekkan spring utama. Hal itu boleh dikembalikan pada nilai rujukan yang tetap dengan merubah ketegangan spring pelaras. Nilai pelarasan ketegangan ini adalah fungsi secara langsung perubahan gravity dari nilai rujukan.

a.A-10 Gravimeter

Gravimeter ini merupakan alat yang menyatukan sensor ukuran perbagai perubahan gravity di kawasan yang jauh dan dekat. Disebabkan terdapat berbagai bahan mineral di bawah tanah, maka luas tarikan gravity di suatu titik dengan suatu titik yang lain senantiasa berubah. Unit penciriaan gravity adalah dalam bentuk bulat bumi yang bergantung kepada satu magnetik yang stabil. A-10 Gravimeter diisikan dengan satu cairan yang bernama liquid helium filleddewar dan suhu-nya adalah 4.2k mengawasi pada beberapa μk. Tindak balas daripada negative untuk menjadikan alatnya sama dengan 0, dan tindak balas daripada voltan untuk berfungsi sebagai sama dengan perubahan ukur gravity.

Gambar1.A-10 Gravimeter

Aplikasi Alat A-10 Gravimeter:

- Mencari minyak dan gas bumi

- kajian nilai anomali medan potensial dari bahan material/batuan/mineral

b.Scinntrex CG-3/3M

Alat ini merupakan sejenis alat gravimeter microprocessor based automatic dimana alat ini dapat mengukur hingga 7000 mGal tanpa perlu resetting dan berkemampuan untuk membaca hingga 0.005 mGal (CG-3) atau 0.001 mGal (CG-3M). Alat ini dapat digunakan pada tiap permukaan tanah yang memungkinkan untuk diukur hingga lahan yang sangat luas sekalipun dapat dilakukan pengambilan data gravity.

Aplikasi Alat Scinntrex CG-3/3M:

- Mendeteksi gerak vertikal lempeng bumi

- Melengkapi verifikasi pengukuran dengan GPS dan VLBI

- Penentuan geoid bumi berdasar nilai equipotensial bumi

- Monitoring kedalaman air tanah dan multiple akuifer

- Manajemen dan pembersihan limbah nuklir.

Gambar2. Scinntrex CG-3/3M

2. Gravimeter Jenis Tak Stabil

Dalam jenis ini,anjakan yang disebabkan oleh gravity akan dipeerbesarkan oleh daya ketiga. Terdapat neraca antara spring utama dan gravity yang bertindak. Pemberat tambahan diletakkan benar-benar di atas pivot dan tindakan memberi kesan daya momen kepada alur ufuk jika keadaan seimbang. Sekiranya ada pertamhan nilai g dengan Δg akan menyebabkan alur sangat sedikit dan pemberat tambahan akan menambah momen pusingan yang berpuncak dari gravity yang akan menyebabkan spring bertamabah panjang. Prinsip ini akan memudahkan pengukuran anjakan yang kecil.

a.FG5 LaCoste- Romberg

Alat ini menggunakan kaedah jatuhan bebas,yaitu sesuatu objek dijatuhkan kedalam bekalan vakum. Objek yang jatuh itu akan diawasi dengan menggunakan laser interferometer yang berkejituan tinggi. Arah jatuhan bagi bahan yang digunakan dalam kaedah jatuhan bebas adalah merujuk sepenuhnya kepada spring aktif yang kukuh yang dipanggil ‘superspring’. Superspring membekal pengecualian gempa bumi,yaitu sebagai rujukan optik untuk meningkatkan penunjukkan noise pada alat FG-5. Peminggiran optikal berlaku dalam interferometer supaya dapat jarak pengukuran yang lebih jitu. Dalam sistem ukur ini boleh dijadikan sebagai standart absolutewavelength. Sekiranya didapati masa yang dibekalkan terlalu panjang,maka alat FG-5 perlu dibuat kalibrasi gravity.

Aplikasi alat FG-5 LaCoste-Romberg:

- Alat ini sesuai digunakan untuk pengukuran diatas permukaan bumi

- Boleh diubah sesuai untuk pengukuran gravity didasar lautan dengan
menempatkan-nya didalam ruang tertekan.

- Dilengkapi dengan sensor kawalan jauh dan sensor pencatat

Gambar3.FG-5 LaCoste-Romberg

b.Worden Gravimeter

Alat ini digunakan untuk pengukuran perbedaan gravity bumi,dan alat ini mampu untuk mengukur 1:100 000 000 daripada gravity normal bumi. Perkiraan bagi alat tersebut,pengukuran perbedaan garvity yaitu 0.01 mGal atau 1 inci dalam perubahan ketinggian dapat dilakukan.Alat Worden Gravimeter yang istimewa ini masih digunakan pada masa kini, dan alat ini mudah dibawa serta pengukuran pengukuran sangat akurat. Alat Worden Gravimeter ini hanyalah satu-satunya alat yang telah mengeluarkan 1500 unit produksinya.Alat ini dirakit dengan dipasangkan 3 spring untuk mendapatkan zero-length.

Aplikasi alat Worden Gravimeter:

- Sesuai untuk pengukuran diatas permukaan bumi

- Dapat disesuaikan untuk pengukuran gravity didasar lautan

- Dilengkapi dengan alat kawalan jauh dan alat pencatat.