Survei seismik membutuhkan sensor pergerakan tanah pada arah tertentu untuk menghasilkan data yang akurat. Rangkaian produk ini mencakup dua model sensor geophone yang berbeda: GD-4.5 Vertikal dan GD-4.5 Horisontal. Keduanya digerakkan oleh teknologi inti yang sama, yaitu sistem magnet pegas koil (coil spring magnet system), namun memiliki orientasi internal yang berbeda.
Model vertikal dirancang untuk merespons pergerakan tanah naik-turun, yang biasanya dihasilkan oleh gelombang primer atau gelombang P (P-waves). Sebaliknya, model horisontal merespons pergerakan menyamping (side-to-side), yang krusial untuk survei gelombang SH. Memilih orientasi sensor yang tepat adalah syarat mutlak untuk mencapai pemisahan medan gelombang (wavefield separation) yang akurat.
Kekuatan Inti yang Identik pada Kedua Model
Kedua varian geophone ini berbagi spesifikasi dasar yang kuat untuk mendukung akuisisi data seismik. Frekuensi alami (natural frequency) untuk kedua model berada di angka 4,5 Hz dengan toleransi ± 0,5 Hz. Kemampuan frekuensi rendah ini memungkinkan perekaman gelombang refleksi dalam (deep reflections) yang sering terlewatkan oleh sensor berfrekuensi tinggi. Frekuensi palsu (spurious frequency) berada di angka 140 Hz atau lebih tinggi, sehingga memastikan tidak ada kontaminasi dari resonansi mekanis di dalam pita frekuensi seismik yang Anda amati. Distorsi harmonik dijaga agar tidak melebihi 0,3 persen, mempertahankan fidelitas gelombang yang penting untuk pemrosesan tingkat lanjut seperti inversi bentuk gelombang penuh (full waveform inversion).
Resistansi sirkuit terbuka (open circuit resistance) tercatat sebesar 395 ohm ± 5 persen pada kedua model. Konsistensi impedansi ini memungkinkan Anda merangkai sensor vertikal dan horisontal dalam satu string 3-komponen (3C) tanpa khawatir terjadi ketidakcocokan. Massa bergerak (moving mass) sebesar 11 gram menghasilkan sensitivitas akselerasi yang identik, dan ekskursi koil maksimum 1,52 milimeter peak-to-peak memastikan kedua model memiliki ketahanan yang sama terhadap clipping sinyal.
Spesifikasi fisik keduanya juga sama persis: panjang 33,3 mm, diameter 25,4 mm, dan berat 87 gram. Rentang suhu operasional yang ditawarkan membentang dari -40 hingga +80 derajat Celcius, dan keduanya didukung oleh garansi pabrik selama satu tahun.
Perbedaan Utama: Geophone Vertikal vs. Horisontal
Perbedaan paling signifikan antara kedua model ini terletak pada toleransi redaman (damping tolerance). Model vertikal memiliki redaman sirkuit terbuka sebesar 0,6 ± 5 persen, sedangkan model horisontal memiliki toleransi yang lebih lebar, yaitu 0,6 ± 10 persen. Toleransi ketat pada model vertikal menjadikannya pilihan utama untuk studi amplitudo yang presisi. Namun, toleransi yang lebih lebar pada model horisontal tetap sangat memadai untuk pekerjaan gelombang geser (shear wave), mengingat gelombang S umumnya bergerak pada frekuensi yang lebih rendah.
Toleransi sensitivitas juga berbeda. Meskipun keduanya menawarkan sensitivitas nominal 28,5 volt per meter per detik (V/m/s), model vertikal menjaga toleransi di angka ± 5 persen, sedangkan model horisontal berada di ± 10 persen. Jika survei Anda menuntut sensitivitas yang sangat seragam antar saluran, GD-4.5 Vertikal adalah pilihan terbaik. Namun untuk pekerjaan gelombang S pada umumnya, GD-4.5 Horisontal sudah memberikan performa yang optimal.
Kedua model tidak memberikan ruang untuk kesalahan kemiringan (zero allowable tilt). Untuk versi vertikal, ini berarti sumbu sensor harus diposisikan tegak lurus sempurna ke atas. Untuk versi horisontal, sumbu sensitif harus diletakkan sejajar datar dengan arah sumber-penerima yang diinginkan. Persyaratan penempatan yang ketat ini berfungsi untuk memastikan perekaman mode murni (pure mode recording) tanpa kontaminasi arah.
Tabel Perbandingan Spesifikasi Teknis
| Parameter | GD-4.5 Vertikal | GD-4.5 Horisontal |
| Frekuensi alami (Hz) | 4.5 ± 0.5 | 4.5 ± 0.5 |
| Frekuensi spurious minimum (Hz) | 140 | 140 |
| Distorsi harmonik maksimum (%) | 0.3 | 0.3 |
| Nilai redaman (Damping) | 0.6 ± 5% | 0.6 ± 10% |
| Resistansi (Ohm) | 395 ± 5% | 395 ± 5% |
| Sensitivitas (V/m/s) | 28.5 ± 5% | 28.5 ± 10% |
| Toleransi kemiringan (derajat) | 0 | 0 |
| Massa seismik (gram) | 11 | 11 |
| Perpindahan koil maksimum (mm) | 1.52 | 1.52 |
| Panjang casing (mm) | 33.3 | 33.3 |
| Diameter casing (mm) | 25.4 | 25.4 |
| Berat unit (gram) | 87 | 87 |
| Rentang suhu operasional (°C) | -40 hingga +80 | -40 hingga +80 |
| Garansi (tahun) | 1 | 1 |
Panduan Aplikasi Lapangan
Pilih GD-4.5 Vertikal untuk aplikasi berikut:
Survei refleksi dan refraksi gelombang P
Pembuatan profil seismik vertikal (VSP)
Pengujian seismik lubang bor (downhole testing)
Karakterisasi situs rekayasa geoteknik
Pilih GD-4.5 Horisontal untuk aplikasi berikut:
Survei gelombang SH untuk menghitung kecepatan gelombang geser
Analisis gelombang permukaan multi-komponen
Studi pergerakan tanah kuat gempa bumi (komponen horisontal)
Tomografi antar-lubang (cross-hole tomography)
Untuk merekam vektor pergerakan partikel secara komprehensif, Anda dapat menggabungkan kedua model ini untuk membangun string 3-Komponen (3C). Frekuensi alami dan resistansi yang identik membuat penggabungan ini sangat mudah dilakukan tanpa masalah kompatibilitas. Didukung dengan sensitivitas yang tinggi sebesar 28,5 V/m/s, saluran vertikal maupun horisontal pada sistem Anda akan menghasilkan tingkat noise floor yang setara untuk pemrosesan data seismik tingkat lanjut.
