1

A. Nomor Pratikum: 01
B. Tujuan Pratikum:
 Mengetahui pengertian dari Current Meter
 Mengenal sistem komponen yang ada pada Current Meter
 Mengetahui prinsip kerja pada Current Meter

C. Dasar Teori
1. Pengertian Current Meter

Current meter merupakan sebuah alat ukur yang digunakan untuk menghitung kecepatan
arus air, dimana kecepatan arus air akan dihitung dalam satuan (meter/detik). Kecepatan arus
air didapatkan dengan cara membandingkan jumlah putaran kincir pada current meter selama
waktu tertentu, kemudian dikonversikan dengan rumus tertentu. Banyaknya putaran kincir
pada current meter, didapatkan dengan cara mendengarkan pulsa yang dihasilkan oleh
current meter menggunakan headphone, atau menghitung pulsa yang dihasilkan
menggunakan counter mekanik, sedangkan lama waktu pengukuran ditunjukkan oleh sebuah
stopwatch. Penghitungan banyaknya putaran kincir menggunakan headphone atau counter
mekanik merupakan penghitungan secara manual sehingga faktor kesalahan yang akan
terjadi relatif besar.

Alat pembaca current meter yang dirancang, digunakan untuk membaca dari jarak jauh
putaran kincir yang terdapat pada current meter, sehingga pengukur tidak perlu berada dekat
dengan sumber air saat melakukan pengukuran. Alat pembaca tersebut akan berkomunikasi
dengan current meter yang diletakkan di dalam sumber air menggunakan media komunikasi
nirkabel berupa frekuensi radio, oleh karena itu alat yang dirancang dipisah menjadi dua
bagian yaitu bagian pembaca kecepatan aliran air dan bagian penghitung kecepatan air.
Bagian pembaca kecepatan air dirangkai menjadi satu dengan current meter dan berada pada
sumber air yang diukur, sedangkan bagian penghitung kecepatan air dioperasikan oleh
pengguna pada jarak yang jauh dari current meter.

2
2. Sistem Komponen Current Meter

Berdasarkan sensor kecepatan yang digunakan, current meter dibagi menjadi dua, yaitu
sensor mekanik dan sensor non-mekanik (Tangkudung,2011).

a. Sensor Mekanik

Sensor mekanik mengukur arus berdasarkan perputaran baling-baling pada current

meter. Berikut ini adalah tipe-tipe current meter mekanik:

1) Current Meter seri RCM

Kecepatan didapatkan dari perputaran baling-baling selama seluruh intervalsampel,

sementara arah merupakan merupakan arah terakhir yang terekam padaakhir
periode sampel. Jadi, kecepatan didasarkan pada nilai rata-rata selamainterval
perekaman, sedangkan arah didapat dari sekali pengukuran. Pengukuran arus
menggunakan RCM lebih populer karena biaya lebih rendahdan mudah dalam
penggunaannya.

Gambar 1. Current Meter seri RCM

3
 2) Vector Average Current Meter (VACM)

Kecepatan arus didapatkan menggunakan rotor savinious sejenis dengan RCM,

tetapi arah berasal dari sebuah baling-baling kecil yang berputar bebas dengan
chasis pengukur arus.

Gambar 2. VACM

b. Sensor Non-Mekanik
1) Acoustic Current Meter (ACM)

Current meter tipe ACM ini menentukan kecepatan arus dan arahnya dengan
mengukur arus yang melalui dua atau tiga sensor sumbu ortogonal. Sekali arah aliran
relatif terhadap current meter ditentukan, arah mutlaknya didapat dengan
menggunakan suatu kompas magnetik yang telah terpasang. ACM mengukur
perbedaan pada saat terjadi penundaan waktu yang singkat.

2) Electromagnetic Current Meter (ECM)

ECM seperti Marsh-McBirney 512 dan Inter-Ocean 54 memanfaatkan

sifat bahwa arus lautan menunjukkan reaksi seperti gerakan konduktor listrik.

4
 Sebagai hasilnya, saat arus laut bergerak melalui suatu daerah magnetik yang
dibangkitkan dalam instrumen, gaya elektromotif diinduksikan berbanding lurus
terhadap kecepatan arus dan sudut yang tepat terhadap medan magnet dan arah arus.

3) Acoustic Doppler Current Meter (ADCM)

Pengukur arus jenis ini mirip dengan sistem kerja echosounder, tetapi yang
dimanfaatkan adalah perubahan frekuensi suara yang dipantulkan balik ke alat akibat
gerakan partikel air. Alat ukur ini dikenal dengan nama Acoustic DopplerCurrent
Meter (ADCM) yang dapat dipasang baik di kapal maupun di dalam air dengan teknik
tambatan. Yang diukur dari alat ini adalah kecepatan dan komponen arus arah timur
barat, utara selatan dan atas bawah sehingga dari hasil komponen tersebut dapat
ditentukan arahnya.

3. Metode-Metode Pengukuran pada Current Meter

Metode Pengukuran Kecepatan Arus Air dapat dilakukan dengan beberapa metode, antara
lain:

a. Velocity Curved Method (Metode Garis Lengkung)

Gambar 3. Velocity Curved Method

5
 Cara ini memerlukan pengukuran pada banyak titik dalam satu garis vertikal dari
permukaan air sampai dasar sungai. Pada umumnya pengukuran dilakukan pada
setiap 1/10 bagian ke dalam mulai dari titik 0,1 bagian sampai 0,9 bagian. Metode ini
digunakan untukmendapatkan hasil pengukuran yang akurat dan dilakukan pada
lokasi yang kondisi alirannya sangat tidak baik, misalnya alirannya terlalu deras dan
terdapat banyak sampah.

b. Two-Point Method (Metode Pengukuran Dua Titik)

Gambar 4. Two-Point Method

Pengkuran kecepatan aliran air dengan cara ini dilangsungkan pada titik kedalaman
0,2 dan 0,8 dari permukaan air. Rata-rata kecepatan aliran air diperoleh dengan
merata-ratakan kecepatan pengukuran pada kedua titik tersebut. Cara ini disarankan
untuk tidak mengukur kecepatan aliran air pada lokasi yang kedalamannya kurang
dari 0,76 meter, karena pada kedalaman kurang dari 0,76 meter, titik kedalaman 0,8
dan kedalaman 0,2 akan kurang dari 0,15 meter baik dari permukaan maupun dari
dasar sungai, dan akan menyebabkan terjadinya gesekan antara baling-baling dengan
sungai maupun udara.

6
 c. Three-Point Method (Metode Pengukuran Tiga Titik)

Gambar 5. Three-Point Method

Cara pengukuran ini dilakukan pada titik 0,6 kedalaman dari permukaan air. Cara ini
dilakukan apabila two-point method (cara dua titik) tidak dapat dilakukan. Hasil
pengukuran pada titik 0,6 kedalaman ini merupakan kecepatan rata-rata pada
kedalaman air yang bersangkutan.

Cara ini dapat dilakukan apabila kondisi air sebagai berikut:

▪ Kedalaman air antara 0,25 meter dan 0,7 meter.

▪ Aliran air membawa banyak sampah sulit untuk mengukur pada banyak titik.
▪ Saat alat ukur tidak dapat diletakkan pada titik 0,8 kedalaman.
▪ Tinggi permukaan air cepat berubah dan pengukuran harus dilaksanakan dengan
cepat.

4. Prinsip Kerja pada Current Meter

Prinsip kerja current meter adalah dengan menggunakan sensor yang dapat mendeteksi
kecepatan arus air di dalam sungai atau badan air. Sensor ini biasanya terdiri dari sebuah
kumparan yang dapat berputar ketika terkena arus air, atau sebuah propeller yang dapat
berputar ketika terkena arus air.

Ketika arus air mengenai kumparan atau propeller tersebut, maka akan terjadi perubahan
medan magnetik di sekitar kumparan atau propeller tersebut. Perubahan medan magnetik
ini akan menghasilkan sinyal elektrik yang dapat diukur oleh unit pengukur yang
terhubung ke sensor.

7
 Unit pengukur ini akan mengkonversi sinyal elektrik yang dihasilkan oleh sensor menjadi
sebuah nilai kecepatan arus air, yang kemudian dapat ditampilkan pada layar atau dicatat
untuk analisis lebih lanjut. Dengan demikian, current meter dapat digunakan untuk
mengukur kecepatan arus air di dalam sungai atau badan air secara akurat dan tepat waktu

5. Penerapan Current Meter

Fungsi utama current meter adalah untuk mengukur kecepatan arus air di dalam suatu
sungai atau badan air. Informasi ini berguna untuk mengetahui kondisi dinamika arus air
di sekitar sungai atau badan air, yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan, seperti:

1. Menentukan kebutuhan air bagi pertanian atau industri di sekitar sungai atau badan
air.
2. Merencanakan pengelolaan air di sekitar sungai atau badan air untuk menghindari
banjir atau kekeringan.
3. Menentukan tingkat polusi air di sekitar sungai atau badan air.
4. Menentukan kebutuhan oksigen bagi ikan dan organisme lainnya yang hidup di
sekitar sungai atau badan air.
5. Menentukan kondisi habitat bagi ikan dan organisme lainnya yang hidup di sekitar
sungai atau badan air.

Selain itu, current meter juga dapat digunakan untuk mengukur kecepatan arus air di
dalam pipa atau saluran air, sehingga dapat membantu dalam perencanaan dan
pengelolaan sistem distribusi air.

6. Kelebihan dan Kekurangan Current Meter

Penggunaan Current Meter sebagai alat pengukur debit air dan kecepatan angin memiliki
kelebihan dan kekurangan tergantung pada kondisi penggunaannya. Berikut adalah
beberapa kelebihan dan kekurangan current meter dalam pengukuran debit air dan
kecepatan angin:

8
➢ Kelebihan Current Meter:

1. Akurasi yang akurat:

Current meter memiliki akurasi yang baik dalam mengukur kecepatan aliran air,
yang kemudian dapat dikonversi menjadi estimasi debit air dengan menggunakan
formula yang tepat.

2. Pengukuran dilakukan secara langsung

Dengan dipasang di dalam aliran air, current meter dapat melakukan pengukuran
secara langsung dan real-time tanpa memerlukan estimasi atau asumsi lainnya.

3. Beragam jenis yang memudahkan penggunaan

Ada berbagai jenis current meter yang dirancang khusus untuk pengukuran debit
air dalam berbagai kondisi, mulai dari aliran sungai hingga perairan laut.

➢ Kekurangan Current Meter:

1. Pemasangan dan Pemeliharaan

Memasang current meter di dalam aliran air dan menjaganya agar tetap berfungsi
dengan baik memerlukan perhatian khusus. Gangguan pada aliran air atau
kerusakan pada alat dapat mempengaruhi akurasi pengukuran.

2. Keterbatasan pada Lingkungan yang Ekstrim

Dalam kondisi aliran air yang sangat kuat atau di lingkungan dengan material
terbawa yang keras (seperti lumpur atau kerikil), current meter bisa terganggu dan
hasil pengukuran menjadi tidak akurat.

9
 7. Bagian dan Fungsi dari Current Meter

Gambar 6. Bagian Current Meter

1. Tongkat Duga (Stang)

Fungsi utama tongkat duga adalah memberikan penjangkauan atau panjang yang
diperlukan agar current meter dapat ditempatkan pada lokasi yang jauh dari tepi sungai
atau saluran air. Hal ini memungkinkan pengukuran yang lebih tepat di bagian tengah
aliran.

Tongkat duga juga membantu mengamankan current meter di tengah aliran air, sehingga
meminimalkan gangguan akibat pergerakan atau arus samping yang dapat mempengaruhi
hasil pengukuran.

2. Kabel Kontak
Bagian yang menghubungkan current meter dengan sistem pengukuran atau pemantauan.
Fungsinya adalah untuk mentransfer data yang dihasilkan oleh current meter ke perangkat
atau sistem lainnya untuk dianalisis atau direkam. Kabel ini dapat menjadi penghubung

10
 fisik antara current meter dengan perangkat pemantauan yang berada di tepi sungai atau
stasiun pengukuran.

3. Propler (Baling-baling)
Yaitu bagian dari current meter yang berputar seiring dengan arus air yang mengalir.
Putaran propler ini membantu mengukur kecepatan aliran air dengan mengubah gerak
rotasinya menjadi informasi kecepatan yang dapat dihitung. Dengan membaca putaran
propler, current meter dapat menghitung kecepatan aliran air dan kemudian
mengonversinya menjadi estimasi debit air.

4. Ekor
Ekor atau tail fin pada current meter sering digunakan untuk menjaga stabilitas alat saat
terendam dalam aliran air. Ekor membantu current meter agar tetap lurus dan stabil di
dalam aliran, memastikan alat dapat menghadapi arus air tanpa terombang-ambing atau
terpengaruh oleh perubahan arah aliran secara tiba-tiba. Fungsi utamanya adalah untuk
menjaga orientasi current meter sehingga pengukuran yang dihasilkan tetap akurat,
terutama pada aliran air yang bervariasi atau memiliki kecepatan yang tinggi.

Bagian pembaca aliran air merupakan sebuah pembaca putaran kincir current meter yang
mendeteksi secara langsung tiap putaran yang digerakkan oleh arus air. Kincir yang berputar
akan menghasilkan sebuah sinyal dengan logika yang dianggap high, kemudian sinyal tersebut
disinkronisasi terlebih dahulu agar tidak terjadi tumpang tindih ketika pembacaan dilakukan.
Proses sinkronisasi tersebut dilakukan dengan cara memberikan delay antara sinyal satu
dengan lainnya, proses tersebut akan dikendalikan oleh sebuah mikrokontroler. Sinyal yang
telah disinkronisasi kemudian dikirimkan oleh sebuah transceiver ke bagian penghitung.
Bagian penghitung kecepatan air merupakan sebuah penghitung sinyal yang dikirimkan oleh
bagian pembaca arus air.

Bagian penghitung kecepatan air memiliki fungsi untuk menghitung kecepatan air secara
otomatis berdasarkan jumlah putaran kincir yang dihitung dan mengolah informasi tersebut
sehingga didapatkan kecepatan air dalam satuan (meter/detik). Bagian ini terdiri dari sebuah

11
transceiver yang menerima sinyal dari bagian pembaca kecepatan arus air. Sinyal yang
diterima, dihitung oleh mikrokontroler selama waktu yang ditentukan oleh pengguna. Waktu
penghitungan tersebut dimasukkan oleh pengguna melalui sebuah keypad yang berfungsi
sebagai input bagi mikrokontroler. Mikrokontroler memproses jumlah putaran dan lama
waktu perhitungan menjadi hasil akhir yang berupa kecepatan arus air. Hasil proses
perhitungan tersebut ditampilkan pada sebuah display. Hasil perhitungan yang telah didapat,
akan dikaji kembali oleh pengukur, oleh karena itu hasil perhitungan tersebut dapat disimpan
ke dalam memori yang terdapat dalam mikrokontroler. Hasil perhitungan yang telah disimpan
dapat ditampilkan kembali pada display apabila pengukur ingin melihat kembali hasil
perhitungan yang telah didapat.

Komunikasi antara bagian pembaca kecepatan arus air dan bagian penghitung kecepatan arus
air, merupakan komunikasi dua arah, yaitu bagian penghitung kecepatan arus air akan
mengirimkan data kedalaman penurunan current meter ke dalam air yang di-input oleh
pengukur dan kemudian akan diterima transceiver yang terdapat pada bagian pembaca
kecepatan arus air, sedangkan bagian pembaca kecepatan arus air mengirimkan sinyal putaran
kincir yang diterima oleh bagian penghitung kecepatan arus air menggunakan sebuah
transceiver yang terdapat pada bagian penghitung.

12