Download docx - Dasar Teori Anemometer

Transcript
Page 1: Dasar Teori Anemometer

Angin. Angin dapat disefinisikan sebagai massa udara yang bergerak. Angin dapat bergerak secara vertikal maupun horizontal dengan kecepatan yang bervariasi dan berfruktuasi secara dinamis. Faktor pendorong bergeraknya massa udara adalah perbedaan tekanan udara antara satu tempat dengan tempat lain. Angin selalu bertiup dari tempat dengan tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara yang lebih rendah.

Satuan yang digunakan untuk besaran arah angin biasanya adalah derajat. Arah angin dipengaruhi oleh tiga faktor:1) Gradient barometrik2) Rotasi bumi3) Kekuatan yang menahan (rintangan)

Campbell (1986) menyebutkan ada 3 sifat angin yang dapat dirasakan secara langsung oleh orang awam, yakni : 1) Angin meyebabkan tekanan terhadap permukaan yang menentang arah angin tersebut, 2) Angin mempercepat pendinginan dari benda yang panas, dan 3) Kecepatan angin sangat beragam dari tempat ke tempat dan dari waktu ke waktu. Angin mempunyai fungsi lain yang sangat penting (kebanyakan tidak disadari oleh orang awam) adalah mencampur lapisan udara, antara udara panas dan udara dingin, antara udara lembab dengan udara kering, antara udara kaya karbon dioksida dengan udara yang karbon dioksida-nya lebih rendah, dan seterusnya. Karena fungsi angin yang demikian, maka antara lain siklus hidrologi dapat berlangsung.

Molekul-molekul udara mempunyai kecepatan gerak ke arah timur, sesuai dengan arah rotasi bumi. Kecepatan gerak tersebut disebut kecepatan linier. Bentuk bumi yng bulat ini menyebabkan kecepatan linier makin kecil jika makin dekat ke arah kutub. Kecepatan angin dapat berubah-ubah setiap saat yang salah satu faktornya disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan udara pada suatu wilayah. Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer. Biasanya satuannya dalam m/s, km/jam, ft/min, Knots, atau mil/jam.

Dalam pemilihan jenis anemometer perlu diperhatikan beberapa hal, yang terpenting adalah :

1. Kisaran kecepatan angin (range of wind speed) yang dapat dideteksi. Beberapa anemometer mekanis hanya dapat bekerja jika kecepatan angin melampaui kecepatan minimalnya (starting threshold wind speed).

2. Kelinieran tanggapan (linierity of response) pada kisaran kecepatan angin yang diukur.

Page 2: Dasar Teori Anemometer

Gambar 2. Bentuk 3 mangkuk

3. Kecepatan tanggapan (speed of response). Kecepatan tanggapan ini biasanya diukur berdasarkan waktu yang dibutuhkan bagi anemometer untuk milai melakukan pengukuran.

4. Ukuran alat (size of the instrument). Ukuran ini penting diselaraskan dengan jenis angin yang akan diukur atau ruang tempat pengukuran. Misalnya untuk mengukur kecepatan angin dalam sistem tajuk tanaman, dibutuhkan anemometer kecil.

5. Kesesuaian alat dengan arah angin yang akan diukur kecepatannya. Perlu diingat bahwa arah angin dapat berubah-ubah, tidak hanya datang

I. Anemometer Sederhana

Anemometer sederhana terdiri dari jenis yaitu; Anemometer mangkuk dan anemometer baling-baling.

Anemometer Mangkuk. Anemometer jenis ini merupakan jenis yang paling umum digunakan. Umumnya terdiri dari 3 (bisa lebih dari 3) mangkuk yang dihubungkan keporos dengan tangkai (gambar 2).

Anemometer mangkuk digunakan untuk kecepatan angin horizontal. Poros atas sumbu putar harus berada pada posisi tegak lurus, karena jika miring akan menyebabkan bias yang cukup berarti dalam mengukur kecepatan angin.

Anemometer Baling-baling

Anemometer baling-baling jenis ini dapat mengukur kecepatan angin horizontal dan vertikal. Umumnya digunakan tiga atau lebih daun kipas (blade). Putaran baling-baling berkorelasi denga kecepaan angin. Anemometer baling-baling memiliki kecepatan minimum dibawah 0,1 m/detik, lebih rendah dibandingkan anemometer mangkuk, sehingga banyak digunakan dalam pengukuran kecepatan angin skala mikro.

Page 3: Dasar Teori Anemometer

II. Anemometer Canggih

Anemometer yang dimaksud adalah anemometer arus konstan.

Anemometer Arus Konstan. Komponen utama alat ini adalah satu atau beberapa helai kawat halus yang daya hantar listriknya dipengaruhi oleh suhu. Sebelum pengukuran suhu, kawat diatur agar lebih tinggi dari suhu udara disekitarnya, dengan demikian akan terjadi perpindahan panas dari kawat ke udara. Perpindahan panas dari kawat ke udara disekitarnya akan lebih cepat dengan bertambahnya kecepatan angin. Semakin tinggi kecepatan angin berarti suhu kawat akan cepat turun. Karena daya hantar listrik kawat tergantung pada suhunya, maka dengan mengetahui daya hantar listrik dapat dihitung suhu kawat. Selanjutnya berdasarkan perubahan suhu kawat akibat hembusan angin, maka kecepatan angin dapat dihitung.

Bagaimana cara kerja Anemometer? Pada saat tertiup oleh angin maka baling-baling atau mangkok yang terdapat pada anemometer tersebut akan bergerak sesuai dengan arah angin. Makin besar kecepatan angin meniup baling baling / mangkok tersebut, maka akan makin cepat pula kecepatan berputar dari baling baling/ mangkok tersebut. Dari jumlah putaran per detik dapat diketahui kecepatan anginnya.

Di dalam Anemometer, terdapat alat mekanis yang berfungsi menghitung jumlah kecepatan angin. Hasil yang diperoleh akan dicatat, selanjutnya akan dicocokkan dengan Skala Beaufort.