Un сеизмограф или сеизмометър е устройство, което позволява да се измерват движенията на земната повърхност, тоест земетресения или трусове от всякакъв вид. Като цяло те се използват за измерване на тези, произведени от движението на тектонични или литосферни плочи, и по този начин могат да извършват проучвания и да прогнозират възможни земетресения. Изобретението е създадено от шотландеца Джеймс Дейвид Форбс през 1842г.
Инструментът от онова време е примитивен и се състои от махало, което поради своята маса остава неподвижно поради инерцията. Докато всички останали части на машината се движеха около него. Махалото имаше шило в края си и позволяваше писане върху ролка на ограничена във времето хартия. По този начин, когато земята вибрира, тя се представя на споменатата хартия под формата на криви.
Малко по малко измервателните уреди се развиха, за да се адаптират към нови везни, за да измерват само трусове, които хората могат да почувстват. Оттогава разработката е постоянна до новите с много по-голяма точност и много по-чувствителна за различни задачи на геолозите и друг персонал, който обикновено използва този вид мярка. С пристигането на електрониката тези устройства са модернизирани и стават много по-усъвършенствани, докато достигнат до сегашните сеизмографи.
В момента сеизмографите могат да получават информация от трусове от различни точки на Земята. Тези, които са в близост до епицентрите, могат да отчитат земетресения, за да записват разговори S вълни и P вълни. От друга страна, най-отдалечените могат да записват само вълни P. И в случай, че не сте знаели, поставените на земята сензори за улавяне на тези земни вибрации се наричат геофони, въпреки че в морето се използва и допълнителен хидрофон за измервайте акустичните вълни, които те се предават от водата, когато настъпи земетресение.
Как да монтирате сеизмографа
Ако сте запалени по този тип устройства и сте производител, можете да го направите свой собствен сеизмограф „направи си сам“ за малко под 100 евро...
El функционирането на този проект Това е съвсем просто, както може да се види на диаграмата на изображението по-горе. Домашният сеизмограф ще засича движението на земята благодарение на магнит, който виси от пружина, за да може да отскача нагоре и надолу свободно.
Около магнита върху еталонната повърхност се поставя неподвижна намотка от тел. Благодарение на него всяко движение, независимо колко малко е магнитът, ще бъде открито, тъй като ще генерира токове в кабела, които могат да бъдат измерени с прецизност. Останалата част от устройството е електрониката, необходима за трансформиране на тази електроника в данни, които могат да бъдат записани и разгледани на екрана на нашия компютър.
Необходими материали
За да създадете такава система, ще ви трябват няколко съвсем основни елементи и които всички имаме на една ръка разстояние. Пълният списък е:
- Un метална пружина. Може да е типичната за известната играчка Slinky, Jr., тези, които виждате в някои филми, които свалят някои стълби и слизат сами ...
- Пръстен магнит направи го мощен (RC44), например направен от неодим.
- Усилвател Сигнален сигнал OpAmp LT1677CN8 и намотка от медна тел Магнитна (изолирана с 42 лака) за преобразуване на слаб сигнал в по-силен сигнал. (MW42-4)
- PVC тръби за навиване на кабела.
- Устройство, способно да преобразува аналоговия сигнал в цифров. В този случай се използва Arduino.
- Устройство за запис и запис. В този случай софтуерът работи нашия компютър да представя това, което Arduino взима ...
- структура изработени от дърво, метал или пластмаса за задържане на пружината.
- Макет или плоча печатна платка за запояване.
- Резистори 10K и 866K
- Кондензатори 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
- Кабели за връзка
Стъпка по стъпка процедура
стъпка 1
Първо трябва да навиете някакъв меден проводник с изолация създайте намотка. В този проект те използват PVC тръби, които можете да намерите във всеки водопровод. Тръбата се нарязва и ще оставите около 1 инч (2.54 см), където е увит с 2500 завъртания на конеца. Не забравяйте, че тя трябва да бъде изолирана с някакъв лак, те вече се продават така в някои заведения.
Можете също да създадете парче с 3D принтер, ако предпочитате, или използвайте други видове рециклирани материали, за да замените PVC тръбата ... Друг вариант е да използвате самите макари, където идва навитата нишка, ако имате чифт от тях. И за да увиете жицата, можете да използвате помощта на шевна машина или бормашина, както се вижда във видеото.
Не забравяйте, че трябва спойка нормални проводници към двата края на медната жица на намотката. С тях ще можете да направите връзките по-добри, тъй като медната жица на намотката е изключително тънка, за да можете да работите с нея и след това да я свържете към платката Arduino.
стъпка 2
Следващата стъпка е закачете и калибрирайте пружината с магнита. За това трябва да поставите магнитите, залепени към телта или пружината. Те трябва да бъдат окачени вътре в тръбата с намотката, която сте създали в предишната стъпка. Трябва да калибрирате добре разстоянието, на което го окачвате на дървената, металната или каквото и да използвате опора ..., така че когато има треперене, пружината премества магнита точно в центъра на намотката, така че да може да предизвика ток в него.
Освен това калибрирането трябва да направи вибрацията е 1Hz, тоест се движи нагоре и надолу веднъж в секунда. Нагоре и надолу е пълният цикъл, който трябва да се направи за една секунда.
стъпка 3
за усилват индуцирания ток в бобинатаТъй като преместването на магнита в сърцевината на бобината генерира много малки токове, е необходим усилвател на сигнала. Има няколко вида добри усилватели на сигнала, можете да използвате всеки един. Връзката е проста, можете да го направите на макет или на перфорирана плоча чрез настилка, ако ще я оставите за постоянно. Просто трябва да свържете веригите, както е показано на изображението ...
стъпка 4
А сега нека дъската на arduino ONE, който ще отговаря за трансформирането на сигнала, усилен от веригата от предишната стъпка, и трансформирането му в цифрови данни. Сеизмографът се основава на друг Проект TC1 където можете да намерите повече подробности за конфигурацията на Arduino.
стъпка 5
Когато свържете Arduino към компютъра, чрез USB, данните ще бъдат уловени и чрез софтуер данните ще могат да бъдат заредени през монитор за сериен порт които имате в Arduino IDE. Всичко трябва да показва правилните данни, ако не, проверете дали е правилно свързано с правилния COM порт.
Можете да използвате jAma SixТова е интересен проект и да можете да виждате и споделяте данни с други студенти и учени по целия свят.
Можете също така да направите някои ощипвания и подобрения в намаляване на шума и ви пречат да давате някаква невярна информация. Системата е доста чувствителна, така че може да записва трусове, които всъщност не са земетресения. Той може също така да улавя вибрации от някои близки уреди или превозни средства. Сега направете прочистване и грешка! Докато не го настроя фино ...
Fuente:
Инструктируеми - Направи си сам сеизмометър