JENIS-JENIS GRAVITY METER

Gravitimeter merupakan jenis peralatan dari pengukuran gravity secara relative. Gravitimeter dibagi menjadi dua, yaitu gravitimeter stabil dan gravitimeter tidak stabil. Gravimeter jenis stabil muncul pada tahun 1930-an, namun sekarang telah digantikan dengan pengukuran yang lebih sensitive yaitu gravimeter tidak stabil.

Gravitimeter Stabil

Nettleton (1976), menjelaskan sejumlah gravimeter yang berbeda. Pada dasarnya, semua gravimeter merupakan keseimbangan mekanik yang sangat sensitive dimana masa didukung oleh pegas. Perubahan kecil pada gravitasi dalam memindahkan berat melawan gaya pemulih pegas.

Gambar diatas menunjukan elemen dasar pada gravimeter jenis stabil.  Pada ilustrasi digambar tersebut berlaku Hukum Hook. Perpindahan pegas yang terjadi kecil, yaitu perubahan gaya sebanding dengan perubahan panjang, maka:

        

Dimana k adalah konstanta pegas dalam dyne/cm.  secara mekanik dapat diperoleh nilai k/m kecil dengan membesarkan massa dan pegas lemah, tetapi metode ini untuk meningkatkan sensitivitas yang terbatasi. Periode osilasi dalam sistem ini adalah:

T=

Jika disubtitusikan dua persamaan diatas, maka:

Demikian untuk sensitivitas yang bagus, periode sangat besar dan pengukuran δg membutuhkan waktu yang cukup. Gravimeter stabil sangat sensitive terhadap efek secara fisika, seperti perubahan tekanan, temperature, dan variasi kecil magnetic dan seismic. beberapa contoh gravimeter stabil, yaitu:

1.      Askania Gravimeter

Sinar diputar pada pegas utama. Seberkas sinar cahaya tercermin dari massa ke sel aphotoelectric. Defleksi massa menggantikan berkas cahaya dan perubahan tegangan dalam rangkaian.

Pengulangan tegangan pegas bantu mengembalikan berkas ke posisi awal, yaitu posisi yang sama untuk semua pengukuran yang dilakukan. Gravitimeter stabil menggunakan amplifikasi listrik.

2.      Boliden Gravimeter

Massa berupa kumparan dengan dua pelat logam yang digantungkan diantara dua pelat logam lainnya.

Perubahan gravitasi menyebabkan massa bergerak dan perubahan kapasitansi antara pelat atas dideteksi oleh sirkuit yang sudah di setel. Massa kembali ke posisi nol dengan menyesuaikan arus DC yang terhubung dengan dua pelat koneksi rendah, massa didukung oleh tolakan elektrostatik.

3.      Scintrex CG-3

Peralatan ini memiliki prinsip kerja yang sama dengan yang lainnya, namun menggunakan rangkaian feedback pelat atas yang mengembalikan massa ke posisi awal.

Gravitimeter Tidak Stabil

Gravimeter tidak stabil juga dikenal sebagai labilized atau astalized gravimeters, instrument ini memiliki gaya pemulihan tambahan dalam melawan gaya pemulihan pegas dalam arti yang sama seperti gravitasi. Instrument ini pada dasarnya berada dalam keadaan keseimbangan stabil dan ini akan memberikan sensitivitas lebih besar dibandingkan gravimeter stabil.  Rentang linearnya kurang dari rentang gravimeter stabil, sehingga instrument ini dioperasikan sebagai instrument null. Beberapa jenis gravimeter tidak stabil yaitu:

1.      LA- Coste Romberg

Peralatan ini menggunakan prinsip jatuh bebas. La- Coste Romberg meupakan peralatan pertama yang menerapkan pegas yang sangat panjang (a zero-length spring). A zero-length spring merupakan tegangan yang sebanding dengan panjang pegas yang sebenarnya, yaitu jika semua gaya eksternal di pindahkan maka pegas akan rusak (collapse) ke titik panjang nol (zero length).

2.      Worden Gravitimeter

Worden Gravitimeter digunakan untuk pengukuran perbedaan gravitasi bumi dalam skala 1:100 000 000 dari gravitasi normal bumi.  Peralatan ini dapat mengukur deengan tingkat akurasi dalam 0,01 miligall atau 1 inchi dalam perubahan ketinggian. Alat ini memiliki speksifikasi tinggi dengan memiliki tiga spring untuk mendapatkan zero-length.