Cara Kerja Sensor Accelerometer dan Strain Gauge pada PDA

RidhamTekno – Sensor akselerometer dan strain gauge pada PDA (Pile Driving Analyzer) berfungsi untuk mendeteksi gaya dinamis dan respons struktur selama proses pemancangan tiang. Akselerometer mengukur percepatan, sedangkan strain gauge mengukur regangan atau deformasi material. Kombinasi keduanya memungkinkan PDA memberikan data real-time yang akurat tentang performa pondasi saat pengujian dinamis berlangsung.

Dalam dunia konstruksi, khususnya pada pekerjaan pondasi dalam, memastikan kualitas dan kekuatan tiang pancang adalah hal yang sangat penting. Salah satu metode yang banyak digunakan untuk melakukan pengujian tersebut adalah Pile Driving Analyzer (PDA). Metode ini menggunakan alat yang terhubung dengan dua jenis sensor utama, yaitu accelerometer dan strain gauge, yang berfungsi untuk mendeteksi berbagai perubahan fisik selama proses pemancangan berlangsung.

Nah, bagaimana sebenarnya kedua sensor ini bekerja sehingga bisa memberikan data yang begitu detail dan akurat?

Cara Kerja Sensor Akselerometer pada PDA

Pertama, mari kita bahas accelerometer. Sensor ini bertugas mengukur percepatan yang terjadi pada tiang pancang selama proses pemancangan. Di dalam accelerometer terdapat seismic mass, yaitu massa kecil yang akan bergerak ketika sensor mengalami percepatan atau getaran. Pergerakan massa ini akan menimbulkan perubahan pada sinyal listrik, tergantung dari tipe sensor yang digunakan.

Secara umum, accelerometer pada PDA ada dua jenis, yaitu piezoelectric (PE) dan piezoresistive (PR).

Pada tipe piezoelectric, perubahan percepatan akan menghasilkan tegangan listrik melalui efek piezoelectric.
Sedangkan pada tipe piezoresistive, perubahan percepatan menyebabkan perubahan resistansi listrik pada elemen sensor.

Kedua sistem ini sama-sama mengubah gerakan mekanis menjadi sinyal listrik yang kemudian dikirim ke sistem PDA untuk dianalisis. Dari data tersebut, analis dapat mengetahui kecepatan, energi tumbukan, hingga gaya yang diterima tiang selama proses pemancangan.

Accelerometer modern kini juga sudah banyak yang menggunakan sistem wireless, sehingga bisa mengirimkan data hingga jarak 100 meter tanpa kabel. Dengan dukungan baterai yang dapat diisi ulang, sensor jenis ini sangat membantu dalam pengujian di lapangan yang memiliki kondisi ekstrem, seperti lokasi offshore atau area yang sulit dijangkau.

Untuk keperluan pengujian pondasi, accelerometer tipe piezoresistive (PR) sering menjadi pilihan utama karena memiliki respons yang cepat dan akurat terhadap perubahan percepatan. Hasil pengukuran inilah yang nantinya menjadi dasar untuk menentukan performa dinamis tiang.

Cara Kerja Sensor Strain Gauge pada PDA

Berbeda dengan accelerometer, strain gauge berfungsi untuk mengukur regangan (strain) yang terjadi pada material, misalnya pada baja tiang pancang. Sensor ini biasanya dipasang langsung pada permukaan tiang dan akan mendeteksi perubahan resistansi listrik ketika material mengalami peregangan atau kompresi akibat tumbukan hammer selama proses pemancangan.

Strain gauge bekerja dengan memanfaatkan rangkaian Wheatstone bridge, yang terdiri dari empat resistor peka terhadap regangan. Saat material meregang atau tertekan, resistansi keempat resistor tersebut akan berubah, menghasilkan perbedaan tegangan (output voltage) yang sebanding dengan besarnya regangan yang terjadi.

Dalam metode PDA test, perubahan tegangan inilah yang kemudian dikonversi menjadi data listrik untuk mengukur gaya dinamis yang bekerja pada tiang. Dengan cara ini, PDA dapat menghitung tegangan (stress), deformasi, serta kapasitas beban tiang secara real-time selama proses pengujian berlangsung.

Untuk meningkatkan akurasi dan ketahanan, beberapa strain gauge pada PDA menggunakan semiconductor gauge, yang memiliki sensitivitas lebih tinggi dibandingkan strain gauge konvensional berbahan logam. Jenis sensor ini sangat efektif digunakan dalam kondisi beban tinggi dan lingkungan yang keras.

Kombinasi Data dari Kedua Sensor

Data yang dihasilkan oleh accelerometer dan strain gauge tidak berdiri sendiri. Keduanya saling melengkapi untuk memberikan gambaran lengkap tentang perilaku tiang pancang selama proses pemancangan.

Accelerometer memberikan informasi mengenai kecepatan dan percepatan gerakan tiang, sedangkan strain gauge memberikan informasi mengenai gaya dan regangan yang dialami tiang.

Ketika kedua data ini digabungkan dan diolah oleh sistem PDA, hasilnya adalah analisis menyeluruh tentang gaya tumbukan, energi transfer, dan kapasitas dinamis tiang pancang. Informasi ini sangat penting untuk menilai apakah tiang sudah mencapai kedalaman dan kekuatan yang sesuai dengan desain struktur.

Penjelasan sederhananya, accelerometer bekerja dengan mendeteksi gaya yang menyebabkan percepatan pada tiang, sementara strain gauge mengukur deformasi material akibat beban dinamis. Kedua sensor ini mengubah besaran fisik tersebut menjadi sinyal listrik yang kemudian diolah oleh PDA untuk menghasilkan data akurat tentang performa pondasi.

Kombinasi keduanya menjadikan PDA sebagai alat yang sangat efektif dalam pengujian dinamis pondasi, membantu insinyur dan kontraktor memastikan bahwa setiap tiang yang dipancang memenuhi standar kekuatan dan kestabilan yang dibutuhkan.

Dengan memahami cara kerja kedua sensor ini, Anda bisa lebih menghargai betapa pentingnya teknologi accelerometer dan strain gauge dalam dunia konstruksi modern, khususnya dalam memastikan kualitas dan keamanan pondasi bangunan.

Namun, jika Anda membutuhkan alat PDA Test beserta sensor accelerometer dan strain gauge, kami siap membantu. Selain menyediakan jasa PDA Test, Ridham Tekno Mandiri juga menjual alat PDA Test yang bisa dikirim ke seluruh Indonesia. Silahkan hubungi kami dan konsultasikan kebutuhan Anda :