Instrumentasi Kelautan

INSTRUMENTASI KELAUTAN

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Instrumentasi Kelautan

Dosen  : Ulil Amri, S.Pi, M.Si

 

Oleh:

Bondan Wahyu Kuncoro     G1F115004

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN

BANJARBARU

2016

Menurut Wikipedia (2011), instrumentasi adalah alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Instrumentasi bisa berarti alat untuk menghasilkan efek suara, seperti pada instrumen musik.

Menurut Yogi (2011), Instrumentasi Kelautan adalah suatu bidang ilmu kelautan yang behubungan dengan alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks dalam dunia kelautan. Instrumentasi kelautan secara umum mempunyai 3 fungsi utama:

·         Sebagai alat pengukuran

·         Sebagai alat analisis

·         Sebagai alat kendali.

A.                Instrumen Oseanografi

Oseanografi berasal dari bahasa Yunani yang berarti samudera. Pada instrumen oseanografi terdapat beberapa alat atau device yang membantu manusia dalam mendapatkan data yang diinginkan dari keadaan suatu perairan atau lautan. Beberapa alat tersebut adalah sebagai berikut:

1.                  pH Meter

PH meter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tingkat keasaman dan kebasa-an. Keasaman dalam larutan itu dinyatakan sebagai kadar ion hidrogen disingkat dengan [H+], atau sebagai pH yang artinya –log [H+]. Dengan kata lain pH merupakan ukuran kekuatan suatu asam..

Cara kerja alat ini adalah dengan cara mencelupkan kedalam air yang akan diukur (kira-kira kedalaman 5cm) dan secara otomatis alat bekerja mengukur.

Pada saat pertama dicelupkan angka yang ditunjukkan oleh display masih berubah-ubah, tunggulah kira-kira 2 sampai 3 menit sampai angka digital stabil.

2.                  Tide Staff

Alat ini berupa papan yang telah diberi skala dalam meter atau centi meter. Biasanya digunakan pada pengukuran pasang surut di lapangan. Tide Staff (papan Pasut) merupakan alat pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut. Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu, alumunium atau bahan lain yang di cat anti karat.

3.                  Spektrofotometer

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan.] Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet.

4.                 Flow Meter

Flow meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran linier, nonlinier, massa atau volume dari liquid, gas ataupun solid .

5.                  Stopwatch

Alat ini berfungsi untuk menghitung gelombang laut. stopwatch adalah suatu alat ukur yang dugunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan dalam melakukan kegiatan yang memiliki ketelitian sampai tingkat detik.

Stopwatch ada dua jenis yaitu stopwatch analog dan stopwatch digital. Kedua stopwatch tersebut mempunyai fungsi yang sama yaitu untuk mengukur lama waktu. Perbedaannya hanya terletak pada komponen penyusunnya dan tampilan pembacaannya

6.                  DO Meter

Cara penentuan oksigen terlarut dengan metoda elektrokimia adalah cara langsung untuk menentukan oksigen terlarut dengan alat DO meter. Prinsip kerjanya adalah menggunakan probe oksigen yang terdiri dari katoda dan anoda yang direndam dalarn larutan elektrolit. Pada alat DO meter, probe ini biasanya menggunakan katoda perak ( Ag ) dan anoda timbal ( Pb ). Secara keseluruhan, elektroda ini dilapisi dengan membran plastik yang bersifat semi permeable terhadap oksigen.

7.                  Hand Refraktometer

Refractometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar / konsentrasi bahan terlarut misalnya : Gula, Garam, Protein dsb. Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan namanya adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya. Seperti terlihat pada Gambar di bawah ini sebuah sedotan yang dicelupkan ke dalam gelas yang berisi air akan terlihat terbengkok. Pada Gambar kedua sebuah sedotan dicelupkan ke dalam sebuah gelas yang berisi lauran gula. Terlihat sedotan terbengkok lebih tajam. Fenomena ini terjadi karena adanya refraksi cahaya. Semakin tinggi konsentrasi bahan terlarut (Rapat Jenis Larutan), maka sedotan akan semakin terlihat bengkok secara proporsional. Besarnya sudut pembengkokan ini disebut Refractive Index.

8.                  Secchi Disk

Secchi disk adalah instrument alat sederhana yang digunakan untuk mengukur transparansi air di lautan dan danau. Secchidisk ini berupa lempengan berbentuk cakaram yang di beri warna pada permukaan cakram (biasanya menggunakan 2 warna, hitam dan putih, dengan bentuk arsiran 4 bagian pada cakram). Cara kerja; biasanyanya disk ini dipasang pada tiang atau tali, dan diturunkan perlahan-lahan ke dalam air. Kedalaman di mana pola pada disk tidak lagi terlihat diambil sebagai ukuran transparansi air. Langkah ini dikenal sebagai kedalaman Secchi dan berhubungan dengan kekeruhan air.

9.                  Sedimen Grab

Alat ini sering digunakan dalam pengangkatan sedimen dari dasar  laut. Pengambilan dengan grab ini biasanya ditujukan untuk keperluan seperti analisa besar butir, analisa organisme bentos, dan analisa kimia sedimen terutama pada lapisan atas dari sedimen sampai beberapa cm kedalaman.

10.              Termometer

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu.Termometer Merkuri adalah jenis termometer yang seringdigunakan oleh masyarakat awam. Merkuri digunakan pada alat ukur suhu termometer karena koefisien muainya bisa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau penurunan suhu hampir selalu sama. Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan.Merkuri di ujung bawah.Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara.Jika temperatur meningkat. Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuaidengan skala yang telah ditentukan. Skala suhu yang paling banyak dipakai di seluruh dunia adala.Skala Celciusdengan poin 0 untuk titik beku dan poin 100 untuk titik didih.

B.                 Instrumen Navigasi

Navigasi adalah penentuan posisi dan arah perjalanan baik di medan sebenarnya atau di peta, dan oleh sebab itulah pengetahuan tentang kompas dan peta, radar, arpa, GMDSS, live saving equipment, dan buku buku publikasi serta teknik penggunaannya haruslah dimiliki dan dipahami.

Sebelum kompas ditemukan, navigasi dilakukan dengan melihat posisi benda-benda langit seperti matahari dan bintang-bintang dilangit, yang tentunya bermasalah jika langit sedang mendung. Kapal kapal di jaman sekarang sudah memiliki teknologi yang canggih baik dari sistem elektronik yangg terus bermunculan sehingga mempermudahkan kita dalam menentukan posisi kapal.

Berikut beberapa contoh instrumen navigasi:

1.                  Peta

Peta merupakan perlengkapan utama dalam pelayaran penggambaran dua dimensi (pada bidang datar) keseluruhan atau sebagian dari permukaan bumi yang diproyeksikan dengan perbandingan/skala tertentu atau dengan kata lain representasi dua dimensi dari suatu ruang tiga dimensi. Ilmu yang mempelajari pembuatan peta disebut kartografi.

2.                  Kompas

Kompas adalah alat penunjuk arah yang selalu menunjuk kearah Utara, dengan melihat arah Utara-Selatan pada Kompas dan dengan membandingkannya dengan arah Utara Peta kita sudah dapat mengorientasikan posisi pada peta

Kompas adalah alat navigasi untuk mencari arah berupa sebuah panah penunjuk magnetis yang bebas menyelaraskan dirinya dengan medan magnet bumi secara akurat. Kompas memberikan rujukan arah tertentu, sehingga sangat membantu dalam bidang navigasi. Arah mata angin yang ditunjuknya adalah utara, selatan, timur, dan barat. Apabila digunakan bersama-sama dengan jam dan sekstan, maka kompas akan lebih akurat dalam menunjukkan arah. Alat ini membantu perkembangan perdagangan maritim dengan membuat perjalanan jauh lebih aman dan efisien dibandingkan saat manusia masih berpedoman pada kedudukan bintang untuk menentukan arah.

Alat apa pun yang memiliki batang atau jarum magnetis yang bebas bergerak menunjuk arah utara magnetis dari magnetosfer sebuah planet sudah bisa dianggap sebagai kompas. Kompas jam adalah kompas yang dilengkapi dengan jam matahari. Kompas variasi adalah alat khusus berstruktur rapuh yang digunakan dengan cara mengamati variasi pergerakan jarum. Girokompas digunakan untuk menentukan utara sejati.

Lokasi magnet di Kutub Utara selalu bergeser dari masa ke masa. Penelitian terakhir yang dilakukan oleh The Geological Survey of Canada melaporkan bahwa posisi magnet ini bergerak kira-kira 40 km per tahun ke arah barat laut.

3.                  Radar

Radar sangat bermanfaat dalam navigasi. Kapal laut dan kapal terbang modern sekarang dilengkapi dengan radar untuk mendeteksi kapal/pesawat lain, cuaca/ awan yang dihadapi di depan sehingga bisa menghindar dari bahaya yang ada di depan pesawat/kapal.

Radar (dalam bahasa Inggris merupakan singkatan dari radio detection and ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio) adalah sistem yang digunakan untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat dan hujan. Istilah radar pertama kali digunakan pada tahun 1941, menggantikan istilah dari singkatan Inggris RDF (Radio Directon Finding). Gelombang radio kuat dikirim dan sebuah penerima mendengar gema yang kembali. Dengan menganalisa sinyal yang dipantulkan, pemantul gema dapat ditentukan lokasinya dan kadang-kadang ditentukan jenisnya. Walaupun sinyal yang diterima kecil, tapi radio sinyal dapat dengan mudah dideteksi dan diperkuat.

Gelombang radio radar dapat diproduksi dengan kekuatan yang diinginkan, dan mendeteksi gelombang yang lemah, dan kemudian diamplifikasi( diperkuat ) beberapa kali. Oleh karena itu radar digunakan untuk mendeteksi objek jarak jauh yang tidak dapat dideteksi oleh suara atau cahaya. Penggunaan radar sangat luas, alat ini bisa digunakan di bidang meteorologi, pengaturan lalu lintas udara, deteksi kecepatan oleh polisi, dan terutama oleh militer.

C.    Instrumen Akustik

Dalam bidang ilmu kelautan/perairan, Akustik merupakan teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium. Sedangkann akustik kelautan adalah teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambantannya dalam suatu medium air laut. Akustik kelautan merupakan satu bidang kelautan yang mendeteksi  target di kolom perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai mediannya.

Studi kelautan dengan menggunakan akustik sangat membantu peneliti untuk mengetahui objek yang berada di kolom dan dasar perairan. Objek ini dapat berupa plankton, ikan, jenis subtrat maupun kandungan minyak yang berada di bawah dasar perairan. Didunia ini teknologi sudah berkembang dengan pesat, terutama dalam bidang kelautan. Teknologi dalam bidang kelautan dapat digunakan untuk memudahkan manusia dalam mengeksplorasi sumber daya kelautan selain itu dengan adanya teknologi dapat menentukan keselamatan dan kewaspadaan terhadap kondisi perairan laut yang bisa ditentukan secara pasti. Penggunaan teknologi juga membantu para peneliti untuk menentukan parameter, dan objek dengan lebih tepat.

Beberapa contoh instrumen akustik adalah sebagai berikut:

1.                  Echo Sounder

Echosounder merupakan salah satu alat yang penting untuk mengetahui kedalaman laut dan dapat juga sebagai pengukur jarak dengan ultra sonic. Kedalaman dasar laut dapat dihitung dari perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan pulsa suara. Echosounder memiliki beberapa pertimbangan sistem, diantaranya Side-Scan Sonar, Sub-Bottom Profling, Single-Beam Echosounder, dan Multi-Beam Echosunder.

2.                  Fish Finder

Fish Finder bekerja berdasarkan pemantulan gelombang suara yang dipancarkan dari permukaan perairan sampai dasar lautan. Ketika bunyi yang dipancarkan kedasar lautan tersebut membentur suatu benda dan kembali ke penerima sonar, maka jaraknya yang ditempuh oleh bunyi tersebut dapat diukur, maka dapat diketahui letak benda tersebut dibawah permukaan laut.

3.                  Sonar

Sonar (Sound Navigation and Ranging) merupakan suatu peralatan atau piranti yang digunakan dalam komunikasi di bawah laut, sonar sendiri bekerja untuk mencari atau mendeteksi suatu benda yang ada di bawah laut dengan cara mengirim gelombang suara yang nantinya gelombang suara tersebut dipantulkan kembali oleh benda yang akan dideteksi. Sonar biasa dimanfaatkan dalam mengukur kedalaman laut (Bathymetry), pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar laut (Subbottom Profilers), pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping), mendeteksi kapal selam dan ranjau, analisa dampak lingkungan didasar laut, menangkap ikan serta berbagai kegiatan komunikasi di bawah laut. Sebuah sonar terdiri dari sebuah pemancar, transducer, penerima/receiver, dan layar monitor. Sonar sendiri pada awalnya diinspirasi dari lonceng bawah air yang digunakan untuk mengukur kecepatan suara dalam air, kemudian berkembang dan dimanfaatkan dalam mendeteksi gunung es yang ada dalam laut ketika kapal laut melintas. Seiring dengan perkembangan waktu, sonar dimanfaatkan dalam perang dunia I untuk mendeteksi kapal selam. Semenjak itu sonar benar-benar dikembangkan dan dimanfaatkan dalam dunia militer dan perang.

D.                Instrumen Optik

Alat optik merupakan alat yang bekerja berdasarkan prinsip cahaya. Alat optik membuat hidup manusia lebih mudah dan berarti. Anda dapat menikmati keindahan alam semesta, mengabadikan saat-saat terindah pada lembaran foto, atau bahkan bisa membuat sehelai rambut di kepala menjadi terlihat sebesar lengan.

Beberapa contoh instrumen optik kelautan adalah:

1.      Theodolite

Alat ini merupakan alat ukur digital yang berfungsi untuk membantu pengukuran kontur tanah pada wilayah tertentu. Alat ini mempunyai beberapa kelebihan di antaranya dapat digunakan untuk memetakan suatu wilayah dengan cepat. produk dari pengukuran wilayah menggunakan theodolite ini salah satunya adalah peta situasi dan peta kontur tanah. Peta situasi adalah peta suatu wilayah yang dihasilkan dari pengukuran di lapangan yang didalamnya terdapat data letak bangunan, elevasi tanah atau kontur, letak pohon, letak saluran drainase, koordinat bangunan tertentu, benchmark, sungai, dan sebagainya. Sedangkan peta kontur berisi data kontur tanah saja pada wilayah tertentu.

Theodolite ini juga bisa juga digunakan untuk pengukuran bendungan, sungai, tebing, jalan, setting out bangunan. Setting out bangunan adalah kegiatan menentukan patok-patok pondasi di lapangan. Istilah lain adalah memindahkan data pada gambar kerja ke lapangan. Pada proyek gedung alat ini biasa digunakan untuk menentukan as-as pondasi atau kolom, marking elevasi lantai atau patok, cek vertikal kolom, dan sebagainya. ini lah beberapa kegunaan theodolite di lapangan.

Theodolite mempunyai fungsi yang berbeda dengan waterpass di antaranya mampu mengukur sudut horizontal dan vertikal sehingga cakupan pekerjaan yang bisa dilakukan oleh instrumen ini lebih banyak dibanding dengan waterpass.

2.                  Waterpass

Waterpass merupakan alat survey yang lebih simpel dibandingkan dengan theodolite. Selain instrument ini lebih kecil dan ringan. bagian-bagian di dalamnya pun lebih sedikit sehingga fungsi dan kegunaan di lapangan juga terbatas. Fungsi waterpass di lapangan di antaranya digunakan untuk mengukur elevasi atau ketinggian tanah. Biasa digunakan pada proyek perataan tanah, pembuatan lapangan bola, cross dan long section pada jalan atau sungai, untuk marking elevasi pada bowplank atau patok, penentuan elevasi bantu pada kolom bangunan dan sebagainya.

Kekurangan dari waterpass ini tidak bisa untuk mengukur dengan sudut horizontal maupun vertikal. Sehingga alat ini tidak bisa digunakan untuk menentukan koordinat suatu titik. hanya elevasi yang mampu dibaca. Sedangkan kelebihan alat ini lebih simpel, kecil, ringan, dan cepat untuk setting alatnya karena pada instrument ini tidak terdapat nivo tabung. hanya ada nivo kotak saja. 

3.                  Teropong atau teleskop

Teropong adalah sepasang teleskop identik atau cermin - simetris dipasang side by side dan selaras untuk menunjuk secara akurat ke arah yang sama, memungkinkan pengunjung untuk menggunakan kedua mata dengan visi teropong saat melihat obyek yang jauh. Sebagian besar ukuran yang akan diselenggarakan dengan menggunakan kedua tangan, meskipun ada jenis jauh lebih besar. Teropong daya rendah untuk digunakan di acara-acara kinerja dikenal sebagai kacamata opera.

E.     Instrumen Satelit

Instrumen satelit adalah piranti atau alat yang bekerja atau berfungsi dengan bantuan satelit untuk mengakurasikan keberadaan suatu benda. Contoh instrumen satelit adalah sebagai berikut:

1.                  GPS

GPS Salah satu perlengkapan modern untuk navigasi adalah Global Positioning Satelite/GPS adalah perangkat yang dapat mengetahui posisi koordinat bumi secara tepat yang dapat secara langsung menerima sinyal dari satelit. Perangkat GPS modern menggunakan peta sehingga merupakan perangkat modern dalam navigasi di darat, kapal di laut, sungai dan danau serta pesawat udara

Global Positioning System (GPS) adalah satu-satunya sistem navigasi satelit yang berfungsi dengan baik. Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk menentukan posisi, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS anatara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.

DAFTAR PUSTAKA

Annur,S. 2009. Intrumentasi Kelautan.  http://ilmukelautan.wordpress.com/category/instrumentasi-kelautan/ 

Radzi, Ahmad. 2007. Asas Instrumentasi dan Pengukuran fisik. Universitas Teknologi Malaysia : Malaysia

Yogi,S. 2011. Instrumentasi dan Hidroakustik. http://www.ilmukelautan.com/instrumentasi-dan-hidroakustik/instrumentasi-kelautan/397-instrumentasi-kelautan.

Wikipedia. 2011. http://www.wikipedia.com