Kako korak po korak stvoriti domaći seizmograf od nule

seizmografski znak na papiru

Un seizmograf ili seizmometar je uređaj koji omogućava mjerenje kretanja zemljine površine, to jest zemljotresi ili potresi bilo koje vrste. Općenito, koriste se za mjerenje onih proizvedenih pomicanjem tektonskih ili litosfernih ploča, te na taj način mogu provoditi studije i predviđati moguće zemljotrese. Izum je stvorio Škot James David Forbes 1842. godine.

Tadašnji instrument bio je primitivan i sastojao se od klatna koje je zbog svoje mase ostalo nepokretno zbog inercije. Dok su se svi ostali dijelovi mašine kretali oko njega. Klatno je na svom kraju imalo šilo i omogućavalo je pisanje na valjku od vremenski ograničeni papir. Na taj način, kada je tlo zavibriralo, bilo je predstavljeno na navedenom papiru u obliku krivulja.

Polako su se mjerni instrumenti razvijali kako bi se prilagodili novim skalama kako bi izmjerili samo drhtanje koje su ljudi mogli osjetiti. Od tada je razvoj bio stalan do novih sa mnogo više preciznosti i mnogo osjetljiviji za različiti zadaci geologa i drugo osoblje koje obično koristi ovu vrstu mjera. Dolaskom elektronike, ovi uređaji su modernizirani i postaju mnogo sofisticiraniji dok ne dođu do trenutnih seizmografa.

Trenutno seizmografi mogu primati informacije iz potresa s različitih točaka na Zemlji. Oni u blizini epicentra mogu snimati zemljotres kako bi snimali pozive S valovi i P valovi. S druge strane, najudaljeniji mogu snimati samo talase P. A u slučaju da niste znali, senzori postavljeni na tlu za hvatanje ovih zemaljskih vibracija nazivaju se geofonima, iako se u moru komplementarni hidrofon koristi i za izmjerite akustične valove koje oni prenose vodom kada se dogodi zemljotres.

Kako montirati seizmograf

Domaća seizmografska šema

Ako ste strastveni prema ovoj vrsti uređaja i stvaratelju, možete to učiniti vlastiti DIY seizmograf za nešto manje od 100 €...

El rad ovog projekta Prilično je jednostavno, kao što se može vidjeti na dijagramu na gornjoj slici. Kućni seizmograf detektirati će kretanje tla zahvaljujući magnetu koji visi s opruge tako da može slobodno odskočiti gore-dolje.

Nepokretna zavojnica žice postavljena je oko magneta na referentnoj površini. Zahvaljujući njemu, otkrit će se svako kretanje bez obzira na to koliko mali magnet čini generirat će struje u kablu koje se mogu mjeriti sa preciznošću. Ostatak uređaja je elektronika potrebna za pretvaranje te elektronike u podatke koji se mogu snimati i gledati na ekranu našeg računara.

Potrebni materijali

Da biste stvorili takav sistem, trebat će vam nekoliko sasvim osnovni elementi i koji su nam svima nadohvat ruke. Kompletna lista je:

  • Un metalna opruga. Možda je to tipična poznata igračka Slinky Jr., ona koju vidite u nekim filmovima koja se spušta niz stepenice i spušta sama.
  • Prstenasti magnet čine ga moćnim (RC44), na primjer od neodima.
  • Pojačalo signal OpAmp LT1677CN8 i zavojnica od bakarne žice Magnetno (izolirano lakom 42) za pretvaranje slabog signala u jači signal. (MW42-4)
  • PVC cijevi za namotavanje kabla.
  • Uređaj sposoban pretvoriti analogni signal u digitalni. U ovom slučaju se koristi Arduino.
  • Uređaj za snimanje i snimanje. U ovom slučaju, softver pokrenut naš pc predstavljati ono što Arduino pokupi ...
  • Struktura od drveta, metala ili plastike za držanje opruge.
  • Breadboard ili plate tiskanog kruga za lemljenje.
  • Otpornici 10K i 866K
  • Kondenzatori 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
  • Kablovi za povezivanje

Korak po korak postupak

Korak 1

Prvo morate namotati neku bakrenu žicu sa izolacijom stvoriti zavojnicu. U ovom projektu koriste PVC cijevi koje možete pronaći u bilo kojem vodovodu. Cijev je izrezana i ostavit ćete oko 1 cm gdje je omotan sa 2.54 zavoja konca. Ne zaboravite da mora biti izoliran nekim lakom, već se takvi prodaju u nekim ustanovama.

Takođe možete stvoriti komad pomoću a 3D printer ako želite, ili upotrijebite druge vrste recikliranih materijala da biste zamijenili PVC cijev ... Druga mogućnost je korištenje samih kalemova tamo gdje dolazi namotana nit ako ih imate par. A da biste omotali žicu, možete upotrijebiti pomoć šivaće mašine ili bušilice kako se vidi na videu.

Kalem od bakrene žice

Zapamti da moraš zalemite normalne žice na oba kraja bakrene žice zavojnice. Pomoću njih moći ćete poboljšati veze, jer je bakrena žica zavojnice izuzetno tanka da biste mogli raditi s njom, a zatim je spojiti na Arduino ploču.

Korak 2

Sledeći korak je objesite i kalibrirajte oprugu magnetom. Za to morate staviti magnete zalijepljene za žicu ili oprugu. Trebali bi biti ovješeni unutar cijevi namotajem koji ste stvorili u prethodnom koraku. Morate dobro kalibrirati udaljenost na kojoj ga objesite na drveni, metalni ili bilo koji drugi nosač ..., tako da kada dođe do podrhtavanja, opruga pokreće magnet točno u središte zavojnice tako da može inducirati struja u njemu.

Opruga s ovješenim magnetom

Pored toga, kalibracija bi trebala napraviti vibracija je 1Hz, odnosno kreće se gore-dolje jednom u sekundi. Gore i dolje je kompletan ciklus koji se mora obaviti u jednoj sekundi.

Korak 3

para pojačavaju induciranu struju u zavojniciBudući da pomicanje magneta u jezgri zavojnice generira vrlo male struje, potrebno je pojačalo signala. Postoji nekoliko vrsta dobrih pojačivača signala, možete koristiti bilo koji. Veza je jednostavna, možete to učiniti na ploči ili na perforiranom tanjuru podnim podlogom, ako ga želite ostaviti trajnim. Jednostavno morate spojiti krugove kao što je prikazano na slici ...

Korak 4

Ajmo sad ploča arduino UNO, koji će biti odgovoran za transformiranje signala pojačanog krugom iz prethodnog koraka i njegovo pretvaranje u digitalne podatke. Seizmograf je zasnovan na drugom TC1 projekat gdje možete pronaći više detalja o Arduino konfiguraciji.

Korak 5

Program registracije signala

Kada povežete Arduino s računalom, putem USB-a, podaci će se zabilježiti, a pomoću softvera podaci će se moći učitati kroz monitor serijskog porta koje imate u Arduino IDE-u. Sve bi trebalo prikazivati ​​ispravne podatke, ako ne, provjerite jesu li pravilno povezani s ispravnim COM portom.

Možete koristiti jAma SixZanimljiv je projekat i moći vidjeti i dijeliti podatke s drugim studentima i naučnicima širom svijeta.

Takođe biste mogli napraviti neke dorade i poboljšanja smanjiti buku i spriječiti vas da date neke lažne podatke. Sustav je prilično osjetljiv pa može zabilježiti podrhtavanje tla koje zapravo nisu zemljotresi. Takođe može pokupiti vibracije nekih obližnjih uređaja ili vozila. Sada napravite čišćenje i grešku! Dok to ne podesim ...

Izvor:

Instructables - Uradi sam seizmometar

TC1 seizmograf


Budite prvi koji komentarišete

Ostavite komentar

Vaša e-mail adresa neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obavezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostuje Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.