Geophone

Geophone adalah sebuah tranduser pergerakan tanah yang sangat sensitif. Dalam seismik eksplorsi, geophone yang umum digunakan adalah tipe moving coil, yaitu kumparan yang bergerak di dalam medan magnet. Prinsip dasar/azas fisikanya mengikuti hukum Lentz.

Gambar 1. Hukum Lentz

 Hukum Lens berbunyi : “Arus induksi mengalir pada penghantar atau kumparan dengan arah berlawanan dengan gerakan yang menghasilkannya” atau “medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkannya”.

Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan dalam suatu sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik yang mengalir dalam sel tersebut. Besarnya muatan listrik yang terjadi dalam sel merupakan hasil kali antara kuat arus yang dialirkan dengan lamanya waktu elektrolisisnya. Pernyataan ini merupakan prinsip dasar Hukum Faraday yang dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Dalam sel elektrokimia, massa zat yang diendapkan pada suatu elektrode sebanding dengan besarnya muatan listrik (aliran elektron) yang terlibat di dalam sel.
2. Massa ekuivalen zat yang diendapkan pada elektrode akan setara dengan muatan listrik yang dialirkan ke dalam sel.

Secara sederhana, hukum Lentz diperlihatkan pada gambar 1. Hukum ini menyatakan bahwa "Apabila sepotong kawat konduktor listrik yang panjangnya l digerakkan dengan kecepatan v di dalam medan magnet B maka akan timbul arus listrik sesaat dalam kawat tersebut.

Geophone merubah energi getaran/vibrasi menjadi energi listrik. Dalam geophone kumparan akan bergoyang (naik dan turun) di dalam medan magnet akibat adanya getaran tanah. Sesuia dengan hukum Lentz maka muncullah arus slitrik di dalam kawat konduktor.

Komponen Utama dari sensor Geophone antara lain :

1. Magnet Permanen
   Magnet permanen diletakkan menyatu denganpermukaan bumi, sehingga ketika bumi bergetar maka magnet akan mengikuti arah getaran vertikal bumi apabila ada gelombang seismik yang menjalar di permukaan bumi.
2. Lilitan Kawat
   Lilitan kawat ini tergntung pada pegas dan akan bergerak ketika ada gelombang seismik datang.

Gambar 2. Skema Sensor Geophone

Proses sinyal analog diubah menjadi sinyal digital

Dalam survey geofisika, geophone digunakan dalam eksplorasi seismik, yaitu salah satu metode geofisika eksplorasi yang berdasarkan pada pengukuran gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah yang kemudian direfleksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya menggunakan pelat besi di atas tanah, benda bermassa besar yang dijatuhkan, air gun ataupun ledakan dinamit.

Gambar 3. Geophone

Gambar 4. Metode Seismik

Karakteristik geophone yang paling penting adalah tanggapan frekueinsinya ( frequency response). Kita menginginkan bahwa amplitudo sinyal yang keluar dari geophone tidak berubah di atas suatu nilai batas frekuensi diri. Dengan kata lain, untuk bermacam-macam harga frekueinsi diri tersebut kita harapkan keluaran geophone tidak berubah.