Physics Instrumentation

Sensor Hujan (Precipitation Sensor)

Tugas Mata Kuliah Sensor II – Semester 3

1. Jelaskan bagaimana prinsip kerja Optical Precipitation Sensor !

Cara kerja sensor ini mirip dengan promixity sensor. Proximity sensor mampu mengenali keberadaan suatu objek yang berada di sekitarnya tanpa adanya kontak fisik dengan objek tersebut. Objek tersebut dikenali pula sebagai targetnya. Perbedaan tipe sensor yang digunakan proximity sensor memengaruhi perbedaan targetnya / objek yang bisa dikenalinya pula. Dalam aplikasi precipitation optical detector ini, proximity sensor mengeluarkan gelombang elektromagnetik dalam bentuk sinar infra merah yang digunakan untuk mengenali objek tetesan air hujan.

Penakar curah hujan ini memanfaatkan sensor infra red (IR-light barrier) untuk mendeteksi butiran air hujan yang melewati celah yang diaktifkan.

Cahaya infra red dan selanjutnya dikonversi menjadi besaran intensitas air hujan. Biasa dilengkapi pula dengan Contact Relay (on/off sensor bila ada hujan) dan alat pemanas untuk menghindari pembekuan/salju pada musim dingin. Perkembangannya, sensor infra red tersebut dapat pula membedakan mana yang tetesan air hujan, gumpalan salju atau butiran es.

 

2. Jelaskan pula bagaimana prinsip kerja Laser Precipitation Sensor !

Prinsip kerja dari laser precipitation monitoring hampir sama dengan infra red precipitation optical detector hanya saja cahaya yang dikeluarkan adalah sinar laser.

Laser precipitation monitor pada dasarnya adalah sebuah disdrometer. Disdrometer adalah sebuah instrument yang digunakan untuk mengukur distribusi ukuran dari hydrometeor (semua jenis partikel air yang jatuh ke bumi termasuk air hujan, salju, es) [2]. Disdrometer yang menggunakan laser ini mampu membedakan air hujan (deras maupun gerimis), butiran es & gumpalan salju yang diamatinya.

Sinar laser memancarkan gelombang horizontal yang lebar dan dangkal dimana partikel hydrometeor jatuh di antara rentangan sinar tersebut. Setelah melaluinya, pancaran sinar tadi difokuskan ke sebuah garis photodiode. Photodiode adalah sejenis photodetector yang mampu mengubah cahaya ke dalam arus atau tegangan tergantung dari mode operasinya [10]. Partikel hydrometer yang jatuh di antara area pengukuran (sepanjang rentangan sinar laser tadi) mengakibatkan variasi dalam intensitas radiasi yang terdeteksi. Dengan begitu instrument dapat mengenali partikel apa yang jatuh di rentangan sinar laser tersebut misalnya partikel air hujan, salju dan lain-lain.

Unit DSP (Digital Signal Processor) dalam disdrometer laser ini akan mengalkulasikan ukuran partikel dan kecepatan partikel serta mengategorikan presipitasi ke dalam beberapa kelas.

Keunggulan disdrometer yang menggunakan laser ini adalah hasil pengukurannya yang paling akurat, handal untuk segala cuaca (reliable), hampir tidak memerlukan perawatan instrument lasernya, mempunyai pengatur temperature, penangkal petir, biaya pengoperasian yang relatif rendah, dapat digunakan untuk pengendalian jarak jauh (remote access) dan real time [17]. Data yang dikumpulkan di logger dapat ditransfer ke PC melalui serial interface. Sering pula disdrometer seperti ini diintegrasikan dengan perangkat meteorologi lainnya seperti sensor kecepatan angin, arah angin, temperature dan kelembapan.

 

3. Jika terjadi hujan 10 mm, pada luasan 5 m2 maka volume air hujan adalah …….

4. berapa banyak tip dari sensor tipping bucket bila curah hujan teukur 130 mm dengan resolusi tipping bucket 0,2 mm?

 

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s