Rabu, 11 Mei 2016

Aplikasi Sistem Sonar

Sonar (Singkatan dari bahasa Inggris: sound navigation and ranging), merupakan istilah yang berarti penjarakan dan navigasi suara, adalah sebuah teknik yang menggunakan penjalaran suara dalam untuk navigasi atau mendeteksi keberadaan suatu objek (http://fisika-online1.blogspot.co.id/2015/07/sistem-sonar.html).
Teknologi alami yang terdapat pada kelelawar dan lumba-lumba, kini ditiru oleh manusia. Manusia  memanfaatkan Sistem Sonar untuk berbagai keperluan, seperti yakni sonar pada kapal selam, radar, atau bahkan juga sistem USG pada bidang kesehatan. berikut ini merupakan uraian selengkapnya:
Sonar pada Kapal Laut
 
Sumber: (http://fullerena.blogspot.co.id/2011/03/penerapan-gelombang-bunyi.html)
Manusia tidak harus menggunakan “meteran” untuk mengukur kedalaman laut. Bisa dibayangkan bagaimana tingkat kesulitannya jika untuk mengukur kedalaman laut menggunakan alat ukur panjang. Lalu bagaimana cara mengetahui kedalaman laut. Kedalaman laut bisa diketahui oleh manusia dengan menggunakan sistem sonar. Cara kerjanya adalah sebagai berikut :

Sebuah kapal dilengkapi dengan piranti berupa Echo Sounder dan Hidrofon.
Echo Sounder mengeluarkan bunyi dengan frekuensi tinggi mengarah pada dasar laut
Gelombang bunyi akan merambat hingga akhirnya sampai di dasar laut, setelah itu  akan dipantulkan ke kapal sebagai bunyi gema (echo),
Bunyi gema (echo) ditangkap kembali oleh kapal melalui piranti Hidrofon. 
Pengamat mengukur waktu yang dibutuhkan oleh bunyi sejak pertama kali  dikeluarkan dari Echo Sounder hingga bunyi echo tertangkap oleh hidrofon.
Setelah proses tersebut, bagaimana cara mengetahui kedalaman laut? Dari kapal  bunyi dipancarkan dan  bergerak dengan kecepatan v. Suatu saat akan sampai di dasar laut (h). Sampai di dasar laut bunyi akan dipantulkan kembali ke kapal. Karena kecepatan selama proses ini dianggap sama, maka waktu yang dibutuhkan bunyi untuk bergerak dari kapal ke dasar laut akan sama dengan waktu yang dibutuhkan oleh bunyi pantul dari dasar laut ke kapal. Sehingga jika selang waktu yang dibutuhkan selama proses ini adalah t, dan jarak tempuh bunyi selama proses bolak-balik adalah 2h, maka  dapat dirumuskan : 


h=v.t/2


Besarnya kecepatan perambatan bunyi di dalam air adalah sekitar 1500 m/s. Berikut ini merupakan video hasil pencitraan sistem sonar dan kerja dari sistem sonar
Sistem USG
Sumber: (http://biliksonografer.blogspot.co.id/2014/01/sejarah-ultrasonografi-usg.html)
Pada dunia kedokteran, sistem sonar diterapkan dalam teknologi Ultrasonografi (USG).  USG adalah suatu teknik diagnostik pencitraan yang menggunakan ultrasonik yaitu gelombang suara dengan frekuensi yang lebih tinggi dari kemampuan pendengaran manusia. Teknik ini digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran serta strukturnya. Secara umum kegunaan USG adalah membantu menegakkan diagnosis dalam berbagai kelainan organ tubuh.  Pemeriksaan USG ini mengunakan frekuensi10MHz ( 1- 10 juta Hz). Gelombang suara frekuensi tinggi tersebut dihasilkan dari kristal-kristal yang terdapat dalam suatu alat yang disebut transducer. 
Transducer bekerja sebagai pemancar dan sekaligus penerima gelombang suara. Pulsa listrik yang dihasilkan oleh generator diubah menjadi energi akustik oleh transducer, yang dipancarkan dengan arah tertentu pada bagian tubuh yang akan dipelajari. Sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan merambat terus menembus jaringan yang akan menimbulkan bermacam-macam echo sesuai dengan jaringan yang dulaluinya. Pantulan echo yang berasal dari jaringan-jaringan tersebut akan membentur transducer, dan kemudian diubah menjadi pulsa listrik lalu diperkuat dan selanjutnya diperlihatkan dalam bentuk cahaya pada layar oscilloscope.
Sistem Radar pada Kapal Selam

Radar (Detection and Ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio) adalah suatu sistem gelombang elektromagnetik yang berguna untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca(hujan). Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa milimeter hingga satu meter. Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu benda tertentu akan ditangkap oleh radar. Dengan menganalisa sinyal yang dipantulkan tersebut, pemantul sinyal dapat ditentukan lokasinya dan kadang-kadang dapat juga ditentukan jenisnya. Meskipun sinyal yang diterima relatif lemah/kecil, namun radio sinyal tersebut dapat dengan mudah dideteksi dan diperkuat oleh radar.
Ada jenis radar yang mampu menembus permukaan tanah (Ground Penetrating Radar/GPR). Pada dasarnya, radar bekerja dengan cara mengirimkan impuls gelombang elektromagnetik (EM) dan kemudian menangkap gema-nya. Pengiriman impuls dapat dilakukan langsung dalam kawasan waktu atau secara tak langsung dengan mensintesa gema radar pada kawasan frekuensi.
Prinsip radar geometri pencitraan GPR yaitu data pantulan untuk satu titik pencitraan akan berupa suatu fungsi waktu yang menyatakan letak dan kekuatan pemantul sepanjang perjalanan gelombang. Bentuk data radar yang paling mendasar ini disebut sebagai sapuan jenis-A atau A-scan. Untuk kasus impuls Dirac, pantulan ideal akan berupa impuls Dirac yang tertunda dan dilemahkan. Jika penyapuan dilakukan sepanjang suatu garis lurus, akan diperoleh sekumpulan A-scan yang menyatakan letak-letak pemantul pada kedalaman tertentu sepanjang garis. Untuk pemantuk berupa benda titik, profil pantulan akan berbentuk hiperbola tertelungkup. Hasil penyapuan yang demikian disebut sebagai B-scan. Jika B-Scan dilakukan berkali-kali sehingga meliputi suatu bidang datar, maka hasilnya adalah gambaran dimensi tiga yang disebut sebagai C-scan (http://kusnantomukti.blog.uns.ac.id/2011/11/radardansonar/).

DAFTAR PUSTAKA
Sumber Gambar
Sumber Video
Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)