LAPORAN PRAKTIKUM
KALIBRASI METODE MAGNETOTELURIK
DISUSUN OLEH KELOMPOK C1
Elsyanova Rizqi Lugiyana 2306206811 Daffa Ksatria Vabregaz 2306166543 Hikmatun Deyanti 2306220500 Mohammad Raffa Baihaqie 2306263172 Raffi Akbar Meilanno 2306263166 Rafi Tara Vittorio 2306250094 Reza Fathurrahman 2306218931
Ridho Zulian 2306218780
PROGRAM STUDI GEOFISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA
2025
Daftar Isi
A. Latar Belakang... 3
B. Tujuan...3
C. Alat & Bahan...3
D. Cara Kerja Alat...4
E. Konfigurasi File Kalibrasi... 4
F. Cara Kalibrasi...5
G. Hasil Kalibrasi...6
H. Lampiran... 7
A. Latar Belakang
Metode magnetotellurik (MT) adalah teknik eksplorasi geofisika yang memanfaatkan medan elektromagnetik alami untuk menyelidiki sifat listrik bawah permukaan bumi.
Metode ini banyak digunakan dalam eksplorasi sumber daya alam, penelitian geothermal, dan studi tektonik. Salah satu tahap krusial dalam metode ini adalah kalibrasi instrumen.
Kalibrasi dilakukan untuk menyesuaikan instrumen agar bekerja sesuai dengan spesifikasi dan meminimalkan kesalahan pengukuran yang dapat mempengaruhi interpretasi geofisika. Nilai dari data MT yang dikumpulkan dalam survei utama bergantung pada kualitas kalibrasi, sehingga fase ini harus dilakukan dengan sangat hati-hati (Ian J. Ferguson, 2012, pp. 469). Setiap instrumen magnetotellurik, termasuk sensor magnetik dan elektroda listrik, harus dikalibrasi sebelum survei dimulai.
Terkait survei jangka panjang, kalibrasi perlu dilakukan kembali di akhir survei.
Kalibrasi ulang juga perlu dilakukan ketika instrumen baru ditambahkan atau ketika alat berpotensi rusak seperti jatuh atau terkena hujan. Proses kalibrasi nantinya akan menghasilkan file respons yang digunakan dalam perekaman dan pengolahan data.
File ini perlu disimpan dengan baik agar sesuai dengan instrumen dan sensor yang dikalibrasi dimana kesalahan pengolahan dapat berdampak pada analisisnya.
Dengan demikian, kalibrasi yang akurat menjadi faktor utama dalam menjamin validitas data magnetotellurik yang diperoleh. Proses ini tidak hanya meningkatkan kualitas survei, tapi juga mengurangi potensi kesalahan dalam interpretasi geofisika.
Oleh karena itu, pemahaman dan pengetahuan mengenai proses kalibrasi memiliki andil pada keberhasilan akuisisi dan analisis data magnetotellurik sehingga tahap ini menjadi langkah esensial dalam akuisisi magnetotellurik.
B. Tujuan
1. Memahami proses kalibrasi dalam metode magnetotellurik.
2. Mempelajari pengoperasian instrumen magnetotelurik MTU-5C dalam proses kalibrasi.
C. Alat & Bahan
1. Main Unit Phoenix MTU-5C 2. Coil Sensor Magnetik (Hx, Hy, Hz) 3. Elektroda
4. Kabel Elektroda Ground 5. Kabel Sensor Magnetik 6. Aki 12 V
7. SD Card 8. Card Reader
9. Laptop yang sudah diinstal software EMpower 10. GPS
11. Kabel Capit Buaya 12. Multimeter
13. Measure Tape 14. Electrical Tape 15. Waterpass
D. Cara Kerja Alat
Dalam kesempatan kali ini, kami menggunakan alat Metode Magnetotellurik berupa Phoenix MTU-5C. Hal-hal yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut:
1. Penempatan Elektroda (Untuk Medan Listrik, Ex dan Ey)
● 4 elektroda non-polarisasi (Pb-PbCl₂ atau Cu-CuSO₄) dipasang di tanah membentuk pola “L” atau “cross” dengan jarak tertentu (~50-100 m).
● Setiap elektroda dihubungkan ke unit MTU-5C melalui kabel.
2. Penempatan Coil (Untuk Medan Magnet, Hx, Hy, Hz)
A. 3 sensor magnetik induksi (MTC-50 atau MTC-80) dipasang di tanah, sejajar dengan arah medan magnet bumi
a. Hx → arah utara-selatan b. Hy → arah timur-barat c. Hz → arah vertikal ke bawah
B. Sensor ini harus dipasang di tempat minim gangguan elektromagnetik (misalnya jauh dari sumber listrik buatan).
3. Pemasangan GPS dan Power Supply
● Antena GPS digunakan untuk sinkronisasi waktu dan pencatatan lokasi.
● Aki 12 V dipasang untuk menyuplai daya bagi sistem selama pengukuran (bisa bertahan beberapa hari).
Dengan alat yang komponen-komponennya sudah disusun sedemikian rupa, alat akan bekerja dengan mengukur medan elektromagnetik alami untuk menganalisis sifat kelistrikan bawah permukaan bumi. Proses ini melibatkan perekaman sinyal elektromagnetik menggunakan sensor magnetik (Hx, Hy, Hz) untuk mengukur variasi medan magnet dan elektroda (Ex, Ey) untuk menangkap medan listrik horizontal yang ditempatkan di permukaan tanah. Sinyal yang diterima kemudian diproses untuk menentukan bagaimana medan elektromagnetik berubah akibat interaksi dengan material di dalam bumi. Semakin dalam suatu gelombang dapat menembus, semakin banyak informasi yang bisa diperoleh tentang lapisan di bawah permukaan. Data yang dikumpulkan kemudian diolah dan disimpan pada software EMpower.
E. Konfigurasi File Kalibrasi
Konfigurasi file dalam metode magnetotellurik mengacu pada pengaturan parameter perekaman yang dimasukkan ke dalam receiver sebelum proses akuisisi data dimulai.
Pengaturan ini biasanya dilakukan dalam perangkat lunak yang sesuai, seperti
EMpower, dan kemudian disimpan dalam kartu SD yang dimasukkan ke dalam receiver MTU-5C.
Dalam metode Magnetotellurik (MT), kalibrasi penting dilakukan untuk memastikan akurasi alat dan data yang diperoleh. Terdapat dua jenis kalibrasi yang digunakan, yaitu untuk receiver dan sensor. Untuk kalibrasi receiver, digunakan tipe MTU-5C, yang dirancang agar kinerja dari perangkat lebih optimal dalam menangkap sinyal elektromagnetik dari bawah permukaan bumi. Sementara itu, untuk kalibrasi sensor, digunakan tipe MTC-185, yang berfungsi untuk memastikan sensitivitas dan respons sensor terhadap variasi medan magnet dan listrik di lingkungan pengukuran.
F. Cara Kalibrasi
Kalibrasi merupakan langkah penting untuk memastikan instrumen berfungsi dengan akurat dan stabil sebelum digunakan dalam akuisisi. Idealnya, proses ini mencakup kalibrasi receiver dan sensor. Namun karena kondisi cuaca yang kurang mendukung, sehingga hanya kalibrasi receiver yang dilakukan dalam praktikum kali ini. Proses ini bertujuan untuk memastikan receiver dapat merekam data variasi medan listrik dan magnet dengan baik.
Gambar 1. Konfigurasi alat kalibrasi receiver MT
Proses kalibrasi receiver dimulai dengan menghubungkan receiver ke sumber daya berupa aki dan memastikan perangkat memiliki daya yang cukup selama kalibrasi berlangsung. Setelah itu, receiver dihubungkan dengan perangkat GPS untuk sinkronisasi waktu dan lokasi pengukuran. Untuk pemasangan elektroda ground, terlebih dahulu dilakukan penggalian lubang sesuai ukuran elektroda. Kemudian, receiver dihubungkan dengan elektroda ground untuk memastikan koneksi yang stabil.
Gambar 2. Indikator kalibrasi receiver
Selanjutnya, kartu SD yang sudah terkonfigurasi file khusus untuk kalibrasi dimasukkan ke dalam receiver. Proses kalibrasi dimulai dengan menyalakan receiver melalui tombol “Power”. Indikator lampu di sekitar tombol “Power” akan menyala biru dan berkedip, menandakan bahwa proses kalibrasi sedang berlangsung. Setelah kalibrasi selesai, tombol “Power” akan berubah menjadi biru solid, yang menandakan bahwa proses telah selesai dan alat dapat dimatikan. Sebagai langkah akhir, quality control dilakukan menggunakan software EMpower untuk memastikan bahwa data yang diperoleh dari kalibrasi sesuai dengan standar yang diharapkan. Grafik hasil kalibrasi pada software EMpower berfungsi untuk mengevaluasi apakah kalibrasi telah berlangsung dengan benar atau masih terdapat kendala. Jika ditemukan ketidaksesuaian, maka proses kalibrasi harus diulang agar data yang diperoleh tetap valid dan dapat digunakan dengan akurasi yang baik.
G. Hasil Kalibrasi
Gambar 3. Hasil kalibrasi receiver
Hasil kalibrasi receiver MTU-5C dengan nomor seri 10801 menampilkan grafik fase dan normalized to 1, kedua grafik tersebut memiliki cutoff pada 10kHz, 1kHz, 100Hz, dan 10Hz. Terdapat variasi yang kecil pada cutoff 10H yaitu pada H2 memiliki variasi atau perbedaan dari data lainnya, tetapi variasi yang kecil ini masih dapat diterima.
Selain itu, hasil kalibrasi memperlihatkan bahwa data dari kanal listrik dan magnetik
konsisten pada frekuensi di atas 1000 Hz. Akan tetapi, ketidakstabilan dan gangguan ditemukan pada frekuensi di bawah 1000 Hz, yang berpotensi mengurangi keakuratan data. Selain itu, grafik fase menunjukkan adanya penyimpangan pada frekuensi rendah, kemungkinan akibat noise atau kesalahan kalibrasi. Untuk mendapatkan hasil yang lebih optimal, perlu dilakukan investigasi lebih lanjut terhadap perangkat dan kondisi lingkungan.
Praktikum MT dilakukan pada tanggal 27 Februari 2025 dengan cuaca mendung dan cenderung rintik, sehingga praktikum pada tanggal tersebut hanya melakukan kalibrasi receiver dan tidak melaksanakan kalibrasi sensor dikarenakan keselamatan dan keamanan pada alat untuk praktikum.
H. Lampiran
Gambar 4. Main Unit Phoenix MTU-5C
Gambar 5. Proses pengukuran data kalibrasi
Gambar 6. Proses grounding
Referensi
Ian J. Ferguson. (2012). Calibration of magnetotelluric equipment. In A. D. Chave & A. G.
Jones (Eds.), The magnetotelluric method: Theory and practice (pp. 469). Cambridge University Press.
Modul Praktikum Metode Magnetotellurik. (n.d.).
