Studi Awal Rancang Bangun Geophone Menggunakan Koil Magnetik Sebagai Massa Inersia dan Pegas Tipe Static Balancing Stiffness

Abstract

Geophone merupakan sensor utama yang digunakan untuk merekam gelombang seismik bumi yang banyak digunakan di Indonesia khususnya dalam sistem peringatan dini gempa bumi dan tsunami. Kondisi ini menunjukkan bahwa kebutuhan sensor geophone di Indonesia sangat tinggi dan penting, namun hingga saat ini, belum ada produsen geophone di Indonesia. Penelitian ini merupakan studi awal untuk membuat rancang bangun sensor geophone dengan prinsip koil magnetik dengan
massa inersia bergerak menggunakan pegas yang menerapkan static balancing stiffness. Metode perancangan dilakukan menggunakan pemodelan dan pencetakan 3D sedangkan pengujian dilakukan dengan geophone pembanding tipe GD45 dengan frekuensi 4,5 Hz. Enam dari sepuluh rancang bangun koil geophone berhasil mendekati nilai induktansi geophone pembanding sebesar ±23 mH, dengan diameter 10 – 15 mm, jumlah lilitan 640 – 750 kali dan massa 8 – 9 gram. Hasil pengujian menunjukkan bahwa koil tanpa pegas memiliki noise lebih tinggi dibandingkan geophone pembanding, yang berdampak pada rasio signal to noise (S/N) yang lebih rendah. Namun, koil dengan pegas dan diameter lebih besar (15 mm) menunjukkan rasio noise yang lebih rendah dan mendekati geophone pembanding. Sensitivitas koil terhadap getaran meningkat seiring dengan bertambahnya diameter koil, terutama pada diameter 15 mm. Selain itu, efek dumping dari pegas pada semua koil lebih tinggi dibandingkan geophone pembanding, menunjukkan kemampuan peredaman yang lebih baik pada desain pegas static balancing stiffness.