PENAKAR HUJAN

Penakar Hujan Otomatis tipe Hellmann

Penakar hujan ini temasuk penakar hujan yang dapat mencatat sendiri, badannya berbentuk silinder, luas permukaan corong penakarnya 200 cm², tingginya antara 100 sampai dengan 120 cm.

Alat ini merupakan penakar hujan otomatis dengan tipe siphon. Bila air hujan terukur setinggi 10 mm, siphon bekerja mengeluarkan air dari tabung penampungan dengan cepat, kemudian siap mengukur lagi dan kemudian seterusnya. Di dalam penampung terdapat pelampung yang dihubungkan dengan jarum pena penunjuk yang secara mekanis membuat garis pada kertas pias posisi dari tinggi air hujan yang tertampung. Bentuk pias ada dua macam, harian dan mingguan. Pada umumnya lebih baik menggunakan yang harian agar garis yang dibuat pena tidak terlalu rapat ketika terjadi hujan lebat. Banyak data dapat dianalisa dari pias, tinggi hujan harian, waktu datangnya hujan, derasnya hujan atau lebatnya hujan per satuan waktu.

Penakar hujan tipe ini merupakan penakar hujan recording atau dapat mencata sendiri. Data yang dihasilkan hujan dengan alat ini adalah waktu terjadinya hujan (jam), periode hujan (jam), intensitas curah hujan (mm/menit atau mm/jam) dan jumlah curah hujan (mm). semua pengukuran tersebut untuk periode waktu 24 jam. Hasil penakaran hujan adalah berupa grafik yang tercatat pada pias. Penggantian pias dilakukan jam 07.00 waktu setempat.

Spesifikasi teknis :
a) Jenis : pelampung – siphon
b) Bahan :

1. 1. Ring corong, pipa dan bejana terbuat dari kuningan
   2. Pelampung terbuat dari logam anti karat
   3. Badan terbuat dari seng kualitas baik dengan ketebalan minimal 0,8 mm, dicat luar dan dalam dengan cat anti karat warna bronce metalik

c) Luas corong : 200 cm2/ diameter 159,6 mm
d) Diameter badan terlebar : minimal 24 cm
e) Tinggi badan : minimal 105 cm
f) Kertas Pias

1. 1. Rentang skala ukur: 0 s/d 10 mm hujan
   2. Ketelitian: 0.05 mm hujan
   3. Pembagian skala: 0.1 mm hujan
   4. Lebar tiap skala: minimal 0.8 mm linear

g) Perekaman

1. 1. Jangka waktu rekam adalah harian
   2. Jam pias digerakkan dengan per (spring – wound)
   3. Pena dengan sistem cartridge
   4. Kertas pias harian sebanyak 800 (delapan ratus) buah

h) Gelas ukur 2 (dua) buah

Penyetelan Titik Nol dan Titik Sepuluh Pada Pias.

Pada waktu instalasi penakar hujan Hillmann atau saat pemasangan/ penggantian pipa hevel perlu dilakukan penyetelan titik Nol dan titik Sepuluh pada pias. Langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Tuangkan air pada corong Hillmann secara perlahan-lahan dan hentikan sampai air tumpah dengan sendirinya. Pena pada pias akan mencatat garis tegak yang mula-mula naik dan selanjutnya turun. Saat berhenti turun harus tepat pada titik Nol. Jika tidak pada titik Nol, pena dapat dinaikkan atau turunkan dengan memutar mur ke kiri/ kanan pada tangkai pena sampai tepat titik Nol.
Selanjutnya ambil air sebanyak 10 mm dengan menggunakan gelas penakar hillmann. Tuangkan air tersebut secara perlahan-lahan ke corong penakar hujan hillmann sampai habis. Bila terjadi pena turun sebelum air dalam gelas penakar habis, maka pipa hevel harus dinaikkan dengan mengendorkan skrup pipa hevel dan mengencangkan kembali, ulangi menuangkan air 10 mm. 
Bila air yang dituangkan habis dan pena belum turun maka pipa hevel harus diturunkan dengan mengendorkan skrup pipa hevel dan turunkan pipa hevel perlahan-lahan sampai tepat air tumpah. Kencangkan kembali skrup pipa hevel. Pada saat air tumpah pena harus menunjuk angka 10 mm dan selanjutnya turun lurus ke bawah sampai titik Nol.

Cara Pengamatan Penakar Hujan Tipe Hellman

1. Pengamatan curah hujan tipe Hellman dilakukan setiap hari pada jam 07.00 waktu setempat.
2. Buka pintu bagian muka instrument (penakar hujan), singkirkan / renggangkan pena dari pias, lalu angkat silinder jam perlahan-lahan ke atas.
3. Putar per jam secukupnya (jangan terlalu keras / pol). Ambil kertas pias Hellman yang baru dan tulis pada sisi kiri pias :
   1. Nama Stasiun : .………….......
   2. Dipasang tanggal : .……………....
   3. Jam : …………….....
   4. *) Diangkat tanggal : ..….................
   5. Jam : …………........
   6. *) Ditakar : …………..mm
   7. Tanda *) diisi setelah pias diangkat.
4. Pasang pias pada silinder jam dengan menggunakan alat penjepit pias yang melekat pada silinder.
5. Letakkan kembali silinder pada tempatnya lalu cocokkan waktu yang ditunjukkan oleh ujung pena pada pias dengan waktu setempat, dengan jalan kita angkat sedikit silinder jam dan memutarnya kekiri atau kekanan perlahan-lahan dan tidak boleh terlalu banyak putarannya.
6. Isi pena dengan tinta, tidak perlu penuh, cukup tiga perempat bagian saja agar tinta tidak mudah tumpah pada waktu penggantian pias dan pada keadaan cuaca lembab.
7. Lakukan penyetelan titik nol dengan cara menuangkan air bersih kecorong penakar secara perlahan-lahan sebanyak 200 ml sehingga air akan tumpah dan pada pias akan tercatat grafik (garis) vertical dari garis nol sampai dengan garis sepuluh. Pada keadaan akhir ujung pena harus menunjukkan garis nol pada pias.
8. Tutup kembali pintu penakar hujan Hellman dan kita gembok demi keamanan.

Pembacaan

Jumlah curah hujan sehari pada kertas pias dihitung :

                ( P x 10 mm ) + Q mm,

Dimana :

P menyatakan beberapa kali tercapai curah hujan 10 mm.

Q menyatakan nilai skala terakhir yang ditunjukkan pada grafik.

Pada penggunaan pias baru, pena harus dikembalikan ke skala nol. Misalkan kedudukan terakhir dari pena adalah pada skala Q, maka untuk mengembalikan ke skala nol harus ditambahkan air ke dalam penakar sejumlah (10 – Q) mm.

Alat ini terdiri dari bagian :

1. Corong penakar dengan luas 200 cm².
2. Tabung dengan pelampung yang dihubungkan dengan pena.
3. Jam pemutar dan kertas pias.
4. Pipa siphon untuk menentukan batas ketinggian air pada tabung pelampung 10 mm.
5. Panci penampung air hujan.
6. Bodi penakar.

Alat ini bekerja dengan cara saat hujan terjadi, air hujan yang turun masuk ke dalam corong penakar. Air yang masuk dalam penakar dialirkan dan terkumpul di dalam tabung pelampung. Penambahan air hujan yang masuk dalam tabung pelampung akan mengangkat pelampung yang berhubungan dengan pena ke atas. Pergerakan pena akan membentuk grafik pada pias yang diputar oleh jam pemutar, di mana sumbu X adalah waktu antara jama 07.00 hari ini sampai jam 07.00 hari esok, dan sumbu Y adalah jumlah curah hujan dengan nilai 0-10 mm. Setelah mencapai nilai 10 mm pada pias, air yang tertampung dalam tabung pelampung dikeluarkan melalui pipa siphon dan pena turun hingga nila 0 pada pias. Pergerakan naik turunnya pena akan terus berlangsung sampai hujan berhenti. Air yang dikeluarkan dari tabung pelampung kemudian tertampung dalam panci penampung dan pada saat penggantian pias, air yang tertampung ditakar dengan gelas ukur dan dicatat pada pias.

Air hujan yang jatuh pada mulut / corong penakar masuk kedalam selinder, didalam silinder kolektor ini terdapat sebuah penampang pelampung penggerak tangkai pena, goresan pena diterima oleh selinder pias. Silinder kolektor memiliki daya tampung maksimal senilai dengan curah hujan 10 mm. Tepat pada saat kolektor penuh, maka air senilai 10 mm ini tercurah habis melalui pipa pembuangan untuk kemudian masuk kedalam ember penadah. Bersamaan peristiwa ini maka pelampung turun kedasar dan pena kembali ke titik skala nol pada kertas pias. Selanjutnya tabung kolektor terisi kembali diikuti naiknya pena pencatat. Proses pengisian dan pengosongan terus berlangsung hingga saatnya hujan berhenti. Penakar ini umumnya mencatat periode hujan 24 jam sehingga dilakukan penggantian pias tiap hari.

Cara Kerja Alat Penakar Hujan Hellmann

Jika hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung. Air hujan ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat atau naik keatas.Pada tangkai
pelampung terdapat tongkat pena yang gerakkannya selalu mengikuti tangkai pelampung Gerakkan pena dicatat pada pias yang ditakkan/digulung pada silinder jam yang 
dapat berputar dengan bantuan tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh (dapat dilihat pada lengkungan selang gelas), pena akan mencapai tempat teratas pada pias.Setelah air mencapai atau melewati 
puncak lengkungan selang gelas,maka berdasarkan sistem siphon otomatis (sistem selang air),air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung.Bersamaan dengan 
keluarnya air,tangki pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus vertikal.Jika hujan masih terus-menerus turun,maka pelampung akan naik kembali seperti 
diatas.Dengan demikian jumlah curah hujan dapat dihitung atau ditentukan dengan menghitung garis-garis vertikal

Gambar .Penakar hujan jenis hellman beserta bagian-bagiannya keterangan gambar :

1. Bibir atau mulut corong
2. Lebar corong
3. Tempat kunci atau gembok
4. Tangki pelampung
5. Silinder jam tempat meletakkan pias
6. Tangki pena
7. Tabung tempat pelampung
8. Pelampung
9. Pintu penakar hujan
10. Alat penyimpan data
11. Alat pengatur tinggi rendah selang gelas (siphon) 
12. selang gelas 
13. Tempat kunci atau gembok 
14. Panci pengumpul air hujan bervolume

Keterangan :

1. corong penyalur air hujan ke reservoir
2. pipa pengarah air hujan
3. reservoir
4. pipa sifon
5. tangkai pena pencatat
6. pena pencatat
7. jam pemutar pias
8. pias

Pengkalibrasian Alat Penakar Hujan Hellmann

Pengkalibrasian dilakukan untuk mendapatkan data yang akurat. Pengkalibrasian penakar hujan jenis hellman ini dilakukan dengan menentukan kedudukan pena pada harga nol dan sepuluh. 
Seperti terlihat pada gambar1,bagian bawah dari selang gelas yang berada pada tabung tempat pelampung, tidak tepat berada pada dasar tabung tersebut. Dengan demikian pada waktu tabung kosong,pelampung dapat mengenai dasar tabung,sehingga pena keluar (kebagian bawah) silinder jam. 
Pengkalibrasian kedudukan pena pada pias untuk menentukan harga nol dan sepuluh,dilakukan sebagai berikut: :

1. Ambil silinder jam lalu putar per secukupnya (jangan terlalu keras/pol). Pasang pias pada silinder tersebut dengan menggunakan penjepit yang terdapat pada silinder,kemudian letakkan silinder jam perlahan-lahan pada sumbunya yang terdapat pada bagian dalam penakar hujan.
2. Tuangkan air kedalam corong secukupnya sampai air mengalir keluar melalui selang kaca atau gelas.Setelah air berhenti mengalir,berarti permukaan air berada tepat pada ujung bawah selang gelas yang berada pada tabung.
3. Pada kedudukan demikian,jerum/pena harus menunjukkan angka nol.Jika pena menunjukkan lebih atau kurang dari nol,maka kedudukannya dapat diatur dengan jalan mengendurkan sekrup yang menyekrup tangkai pena dengan tangkai pelampung.Setelah sekrup kendur,kedudukan pena dapat disetel (dinaikkan atau diturunkan) sehingga pena menunjukkan angka nol. Kemudian sekrup tadi dikencangkan kembali.
4. Setelah memperoleh harga nol, tindakan selanjutnya ialah menentukan harga sepuluh. Tuanglah air sebanyak 200 ml atau 20 mm ke dalam corong penakar hujan secara perlahan-lahan, sambil memperhatikan gerakkan pena dan kedudukan air dalam selang gelas
5. Jika keadaan diatas terjadii sebaliknya, yaitu air sudah tertumpah keluar sebelum pena menunjukkan angka sepuluh,berarti kedudukan selang terlalu rendah.kendurkan sekrup dan tarik keluar selang gelas secukupnya.kemudian ulangi lagi pekerjaan seperti diatas (4).
6. Setelah penyetelan harga nol dan sepuluh selesai, kemudian alat dicoba dengan jalan menuangkan air kedalam corong sebanyak 400 ml atau 40 mm. Jika terdapat,gerakkan pena naik turun sebanyak dua kali,maka penakar hujan cukup baik untuk digunakan

Cara Perawatan/Pemeliharan Alat Penakar Hujan Hellmann

Penakar hujan jenis hellman memerlukan perawatan yang cukup intensif. Perawatan tersebut harus dilakukan untuk menghindari kerusakan-kerusakan pada alat ini. Adapun cara perawatan/pemeliharaan yang dapat dilakukan pada alat ini antara lain :

1. Corong penakar hujan harus selalu dibersihkan dari benda-benda,sehingga tidak tersumbat
2. Pena harus dijaga tetap bersih. Kalau sudah kelihatan agak kotor supaya dicuci secara hati-hati dengan menggunakan air hangat dicampur deterjen setelah dilepas dari tangkainya
3. Pena yang sudah kurang baik karena sudah lama dipakai,harus diganti dengan yang baru
4. Pemasangan kembali pena,tidak boleh terlalu keras menekan pias karena akan mengganggu kepekaan dan ketelitian instrumen/alat
5. Kadang-kadang pada pias terdapat pembacaan dimana pada angka sepuluh,pena sukar/tidak kembali ke angka nol. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh tersumbatnya atau menyempitnya lengkungan selang gelas oleh kotoran-kotoran atau lumut.Jika hal ini terjadi sekrup selang gelas dikendorkan, selang gelas ditarik / diangkat keluar dan dibersihkan dengan kawat / lidi yang diberi kapas sampai selang gelas bersih kembali. Pasang kembali selang gelas dan kencangkan sekrupnya. Jangan lupa lakukan penyetelan titik Nol dan titik Sepuluh pada pias.
6. Paling sedikit seminggu sekali alat di tes kembali agar tetap dapat bekerja dengan baik, seperti cara terdahulu dengan menuangkan air bersih kecorong penakar secara perlahan-lahan sebanyak 200 ml sehingga air akan tumpah dan pada pias akan tercatat grafik (garis) vertikal dari garis nol sampai dengan garis sepuluh. Pada keadaan akhir ujung pena harus menunjukkan garis nol pada pias, berarti penakar hujan dalam keadaan baik. Pekerjaan ini senantiasa harus dilakukan walaupun cuaca baik terutama pada musim kemarau dimana penguapan cukup besar sehingga air pada dasar tabung menguap sampai habis. Hal ini akan dapat mengurangi pencatatan curah hujan yang sesungguhnya. Grafik dari hasil percobaan diatas pada pias harap diberi keterangan/ditulis Percobaan, agar tidak terjadi kesalahan tafsiran pada analisa pias tersebut.

Cara Penggunaan Alat Penakar Hujan Hellmann

Pengamatan curah hujan dengan penakar hujan jenis hellman dilakukan setiap hari pada jam-jam tertentu dan dalam periode tertentu,meskipun cuaca dalam keadaan cerah atau pada musim kemarau. Adapun cara menggunakan penakar hujan jenis hellman ini pada saat observasi/ pengamatan antara lain :

1. Buka pintu bagian muka instrument (penakar hujan jenis hellman ini), kemudian singkirkan pena dari pias,lalu angkat silinder jam perlahan-lahan kearah vertical.
2. Putar per jam secukupnya (jangan terlalu keras atau pol), ambil kertas pias untuk hellman yang baru dan tulis tanggal pemasangan kertas tersebut, nama stasiun dan nama observer/ pengamat yang bertugas pada saat tersebut pada sisi kiri.
3. Pasang pias pada silinder jam dengan menggunakan alat penjepit pias yang melekat pada silinder. Pada saat pemasangan pias ,diusahakan agar pena menunjukkan atau mendekati waktu setempat.
4. Letakkan kembali silinder pada tempatnya,lalu cocokkan waktu yang ditunjukkan pada pena pias dengan waktu setempat dengan jalan memutar ke kiri atau ke kanan silinder petrlahan-lahan tetapi tidak boleh terlalu banyak putaran. 
5. Isi pena dengan tinta recorder,dengan catatan tinta tidak boleh terlalu penuh.Cukup hanya dengan mengisi tiga perempat bagian saja dengan tujuan supaya tinta tidak mudah tumpah pada waktu penggantian pias dan cuaca dalam keadaan lembab. 
6. Ambil air sebanyak 200 ml atau 20 mm (dapat menggunakan gelas penakar hellman), kemudian tuangkan kedalam corong penakar hujan secar perlahan-lahan sehingga air tumpah keluar dan pada pias terdapat garis vertical dari angka nol sampai sepuluh. Pada keadaan akhir pena harus menunjukkan angka nol pada pias. Pekerjaan harus dilakukan setiap kali sesudah penggunaan pias walaupun keadan cuaca pada saat itu baik atau hari dalam keadaan cerah. Terutama pada musim kemarau, dimana penguapan cukup besar sehingga air pada dasar tabung menguap sampai habis yang akan mengurangi pencatatan curah hujan yang sebenarnya.

Kerusakan-Kerusakan yang Terjadi Pada Alat Penakar Hujan Hellmann

Setiap alat/instrument pasti pernah mengalami kerusakan-kerusakan. Adapun kerusakan-kerusakan yang biasa terjadi pada penakar hujan jenis hellman ini antara lain yaitu :

1. As pelampunng sulit untuk di buka.
2. Pelampung bocor sehingga air mudah masuk.
3. As pelampung dan tiang pemegang tidak sejajar sehungga as pelampung sulit untuk di buka.
4. Pipa level kotor sehingga menghambat keluarnya air.
5. pipa level terlalu rendah atuau terlalu tinggi.
6. Paking karet dalm mur pipa level rusak.
7. Pena tidak diangka nol.
8. Pena kotor.
9. Jam macet yang disebabkan oleh:
   1. Memutarnya terlalu keras.
   2. Per putus.
   3. Per ujung luar/dalam lepas pegangannya.
   4. As-as dari roda penggerak kotor.
10. Bejana air kurang tegak lurus.

Cara Mengatasi Kerusakan-Kerusakan yang Terjadi pada Alat Penakar Hujan Hellmann

Adapun cara yang digunakan untuk mengatasi kerusakan-kerusakan yang terjadi pada penakar hujan jenis hellman antara lain :

1. As pelampung ditarik keatas lalu dibersihkan dengan ampelas yang dibuat dari kertas putih HVS dan diolesi dengan pensil hitam 2b sampai tebal, kemudian dibuat menggosok sampai licin. Dengan catatan as pelampung tidak boleh diminyaki.
2. Pelampung dipanaskan dengan tujuan supaya air menguap, setelah kering kemudian di solder kuningan atau dengan lilin pada bagian yang bocor.
3. Biasanya as bisa bergeak, kemudian disejajarkan lagi.
4. Pipa dilepas dan dimasukkan kedalam wadah yang berisi air bersabun kemudian dikocok-kocok hingga bersih
5. Pipa level harus disetel dengan mengendorkan mur,kemudian ditarik pipa terlalu tinggi dan dimasukkan jika pipa terlalu rendah dengan cara menuangkan air 10 mm.Hal tesebut dilakukan berulang-ulang sampai pena tepat angka 10, lalu pena kembali turun. Hal ini disebabkan karena kalau pipa terlalu tinggi pena akan melebihi angka 10. Dan jikalau pipa terlalu rendah, pena belum sampai ke angka 10 sudah kembali turun.
6. Kalau paking karet rusak,kemungkinan air  dapat keluar dari tempat tersebut dan udara akan masuk sehingga proses keluarnya air tidak sempurna.
7. Kalau pena terlalu tinggi maka pena harus diturunkan. Sebaliknya, jika pena terlalu rendah harus dinaikkan dengan cara mengendurkan sekrup tangkai pena yang memegang as pelampung kemudian dicoba dengan memasukkan air 10 mm sampai angka 10 harus turun diangka nol dan harus diulang-ulang.
8. Pena kotor harus dibersihkan dengan alcohol 90% sampai bersih dan ujung pena tidak boleh dipegang dengan tangan,karena tangan kita berminyak sehingga tinta tidak akan mencatat pada kertas pias.
9. Kalau memutarnya jangan terlalu keras.hal itu dapat menyebabkan macet.
10. Apabila per putus kalau bisa disambung dengan cara membakar per itu lalu dilubangi disambungkan
11. Kalau ujung per bagian luar lepas, harus dibongkar dan digulung kembali, lubangnya disangkutkan pada dinding tempat per itu. Kalau ujung dalam yang lepas, pakai tang ujung runcing sehingga menyangkut pada pemutar.
12. Kalau as-as roda kotor atau karatan, maka harus diberi minyak/pelumas, tetapi as angkernya harus dilepas dulu baru diputar berulang-ulang sampai kotoran bersih, kemudian minyak di gosok dengan lap sampai bersih
13. Apabila bejana air kurang tegak lurus sehingga peralatan pada pias miring. Hal yang dapat dilakukan yaitu tinggal memutar sekrup yang ada dibawah bejana (ada tiga buah sekrup) sehingga bejana datar atau tegak lurus.

Kesimpulan

Berdasarkan uraian yang telah dijelaskan di atas maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Penakar hujan jenis Hellman merupakan suatu alat recording (dapat mencatat sendiri ).
2. Kelebihan dari alat ini yaitu;
   1. grafik yang dihasilkan oleh alat ini lebih halus dibandingkan alat penakar hujan yang lain karena menggunakan sistem pelampung.
   2. kita dapat mengetahui kapan terjadinya hujan karena alat ini bersifat recording
3. Alat ini memiliki kelemahan antara lain :
   1. Alat ini sangat mudah mengalami kerusakan
   2. Sering mengalami kerusakan-kerusakan teknis seperti terlalu kencang memutar per ataupun terlalu sedikit memutar per sehingga jam berhenti sebelum berputar selama 24 jam
4. Penyetelan pada alat ini yaitu pena selalu kembali ke angka nol ketika volume air telah mencapai 10 mm.
5. Pengamatan dengan menggunakan alat ini dilakukan tiap hari meskpun cuaca pada saat itu cerah/baik. 
6. Alat ini memerlukan perawatan yang cukup intensive untuk mencegah kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada alat ini.

DAFTAR PUSTAKA 

1.Prawirowardoyo,Susilo.1996. Metreorologi.Bandung;ITB. 
2.Rojali,Ah.MG.1997.Buku Panduan Alat-Alat Meteorologi Jilid A.Badan diklat AMG;Jakarta.