ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengukuran Metode Injeksi Adjacent
4.3. Pengujian Objek Uji Tanah Simultan Anomali
Pada tahap ini dilakukan pengukuran beda potensial pada objek uji dengan tanah anomali secara simultan. Tanah anomali adalah tanah homogen yang diletakkan anomali berupa kayu berukuran 2 x 2 x 5 cm yang diletakkan di tengah permukaan objek uji. Tahapan yang dilakukan untuk pengujian ini sama seperti pengujian objek uji sebelumnya. Namun, objek uji yang digunakan adalah objek uji menggunakan tanah anomali dan data potensial yang terukur pasti berbeda dengan pengujian objek uji tanah simultan homogen.
Gambar 4.3. Jenis Tanah Anomali
Tahapan pengukuran objek uji tanah adalah sebagai berikut: (Pengujian objek uji tanah homogen dilakukan pada suhu ruangan 22˚C dan kelembaban 34%)
1. Pengukuran Objek dengan Sistem Induksi
Tegangan diinjeksikan terhadap lilitan koil yang kemudian menghasilkan medan magnet yang menginduksi objek. Beda potensial pada tepi objek dapat terukur karena objek uji memiliki resistivitas yang ketika diinduksikan oleh medan magnet akan menghasilkan beda potensial. Besar medan magnet di setiap titik permukaan objek berbeda-beda karena arah medan magnet yang datang tidak selalu tegak lurus dengan permukaan objek. Parameter yang digunakan untuk mengukur potensial objek dengan sistem induksi adalah frekuensi = 1 kHz, Vrms = 7,37 V, ukuran koil = 13 x 13 cm, dan jumlah lilitan = 600 lilitan dengan jarak koil ke tanah sejauh 15 cm. Data yang terukur dapat dilihat pada grafik berikut:
Grafik 4.8. Data Potensial pada Sistem Induksi Anomali
Dengan data yang diketahui yaitu ⁄ , i = 0,043 A, N = 600, dan L = 15 cm (jarak kumparan ke tanah) prakiraan besar induksi medan magnet dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Tesla
Beda potensial yang terukur di setiap titik berbeda-beda karena dipengaruhi oleh arah medan magnet yang tidak selalu tegak lurus menembus objek uji dan juga dipengaruhi oleh resistivitas tanah yang berubah setiap waktu. Hal ini berpengaruh terhadap nilai eddy current yang terbentuk pada tanah sehingga beda potensial yang terukur pada tepi objek juga berbeda.
2. Penentuan Nilai Arus Injeksi
Pada tahap ini dilakukan pencarian parameter pada sistem injeksi anomali yang memiliki selisih terdekat dengan beda potensial pada sistem induksi anomali. Pencarian beda potensial dilakukan dengan memberikan sumber arus yang nilainya bervariasi. Variasi nilai arus sistem injeksi anomali yang telah ditentukan sama dengan variasi nilai arus pada sistem injeksi homogen, yaitu 1 mA, 5 mA, 10 mA, 20 mA, dan 30 mA. Ada pun hasil dari pencarian data potensial pada sistem injeksi terlihat pada grafik 4.9 di bawah berikut:
Grafik 4.9. Penentuan Parameter Sistem Injeksi Arus Listrik Tanah Anomali
Nilai arus yang menghasilkan beda potensial yang memiliki selisih terdekat dengan beda potensial yang dihasilkan oleh sistem induksi adalah nilai arus sebesar 5 mA. Nilai maksimum, minimum, selisih antara nilai maksimum dan minimum, rata-rata, dan variansi juga disajikan dalam sebuah grafik untuk membuktikan kebenaran hal tersebut.
Grafik 4.10. Nilai Selisih, Rerata, dan Variansi dari Variasi Nilai Arus dan Induksi Tanah Anomali
Dari grafik tersebut terlihat bahwa nilai selisih, rata-rata, dan variansi pada sistem injeksi 5 mA memiliki nilai yang paling mendekati dengan beda potensial dari sistem induksi. Perhitungan pembuktian parameter tersebut terlampir pada lampiran 11 dan 12. Grafik berikut adalah validasi dari penentuan parameter nilai injeksi arus sebesar 5 mA untuk penggabungan kedua sistem:
Grafik 4.11. Nilai Selisih Beda Potensial antara Variasi Nilai Arus dengan Induksi Tanah Anomali
Grafik tersebut membuktikan bahwa nilai injeksi arus sebesar 5 mA layak untuk dijadikan parameter penggabungan kedua sistem. Selisih terdekat dengan beda potensial juga dapat ditunjukkan melalui grafik berikut:
Grafik 4.12. Perbandingan Sistem Injeksi dan Induksi pada Tanah Anomali
Data potensial yang terukur oleh sistem injeksi memiliki fase yang sama dengan data potensial yang dihasilkan oleh sistem induksi. Hal ini menunjukkan bahwa sistem injeksi arus listrik layak digabungkan dengan sistem induksi medan magnet. Grafik tersebut menunjukkan bahwa nilai injeksi arus sebesar 5 mA menghasilkan beda potensial yang memiliki selisih terdekat dengan beda potensial yang dihasilkan oleh sistem induksi pada daerah yang berdekatan dengan plat injeksi arus di titik 1 dan 2, yaitu data 1, 2, 14, 15, dan 16. Hal ini disebabkan karena data pada titik tersebut adalah data yang paling dekat dengan titik penginjeksian arus, yakni titik 1 dan 2.
Data potensial yang dihasilkan dari sistem injeksi tanah anomali lebih besar dibandingkan data potensial yang dihasilkan oleh sistem injeksi tanah homogen karena resistivitas pada tanah anomali lebih besar daripada resistivitas pada tanah homogen. Hal ini membuktikan teori hukum ohm yang menyatakan jika suatu bahan dialiri arus konstan dan diberikan resistansi tambahan maka besar beda potensial yang dihasilkan juga akan bertambah ( ) .
Grafik berikut menegaskan ketersesuaian teori Hukum Ohm dengan perbandingan data potensial yang terukur antara tanah homogen dengan tanah anomali:
Grafik 4.13. Perbandingan Beda Potensial Tanah Homogen dengan Tanah Anomali
Data potensial yang dihasilkan dari sistem injeksi dengan tanah anomali lebih besar dibanding data potensial yang dihasilkan dari sistem injeksi dengan tanah homogen
3. Pengukuran Objek secara Simultan
Setelah mendapatkan parameter dari sistem injeksi yang memiliki selisih terdekat dengan sistem induksi, langkah selanjutnya adalah menggabungkan kedua sistem secara simultan. Ada pun grafik yang dihasilkan adalah sebagai berikut:
Data-1 dan data-16 menunjukkan data potensial yang terukur antara sistem injeksi, sistem induksi, dan sistem simultan memiliki selisih terdekat. Hal ini menunjukkan bahwa kedua sistem ini layak untuk digabungkan. Kelayakan dari penggabungan dua sistem ini juga dapat ditunjukkan oleh grafik berikut:
Grafik 4.14. Perbandingan Sistem Injeksi, Induksi, dan Simultan Anomali
Grafik tersebut menunjukkan bahwa besar beda potensial yang dihasilkan oleh sistem simultan lebih besar pada data yang berdekatan dengan injeksi arus 1 dan 2, yaitu data 1, 14, 15, dan 16. Sistem simultan juga menghasilkan nilai selisih terdekat dengan sistem injeksi dan induksi. Maka dari itu, penggabungan sistem injeksi arus listrik dan induksi medan magnet layak untuk dilakukan.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN