Un seismograf eller seismometer er en enhed, der gør det muligt at måle bevægelser på jordens overfladedet vil sige jordskælv eller rystelser af enhver art. Generelt bruges de til at måle dem, der produceres ved bevægelse af tektoniske eller litosfæriske plader, og således være i stand til at udføre undersøgelser og forudsige mulige jordskælv. Opfindelsen blev skabt af skotten James David Forbes i 1842.
Dengangens instrument var primitivt og bestod af et pendul, der på grund af dets masse forblev immobil på grund af inerti. Mens alle de andre dele af maskinen bevægede sig omkring ham. Pendulet havde en syl i slutningen og tillod at skrive på en rulle af tidsbundet papir. På denne måde, når jorden vibrerede, blev den repræsenteret på papiret i form af kurver.
Lidt efter lidt udviklede måleinstrumenterne sig til at tilpasse sig nye skalaer til kun at måle rystelser, som folk kunne mærke. Siden da har udviklingen været konstant, indtil de nye med meget mere præcision og meget mere følsomme for forskellige opgaver for geologer og andet personale, der normalt bruger denne type foranstaltning. Med ankomsten af elektronik er disse enheder blevet moderniseret og bliver meget mere sofistikerede, indtil de når de nuværende seismografer.
I øjeblikket kan seismografer modtage information fra rystelser fra forskellige steder på jorden. De nær epicentrene kan tage jordskælvsmålinger for at registrere opkald S-bølger og P-bølger. På den anden side kan de fjerneste kun optage P-bølger. Og hvis du ikke vidste det, kaldes sensorerne, der er placeret på jorden for at opfange disse jordiske vibrationer, geofoner, selvom der i havet også bruges en supplerende hydrofon til måle de akustiske bølger, som de overføres af vand, når der opstår et jordskælv.
Sådan monteres seismografen
Hvis du er lidenskabelig for denne type enhed, og en producent, kan du gøre din egen DIY seismograf for lige under € 100...
El drift af dette projekt Det er ret simpelt, som det kan ses i diagrammet på billedet ovenfor. Hjemmeseismografen registrerer jordens bevægelse takket være en magnet, der hænger fra en fjeder, så den frit kan hoppe op og ned.
En stationær trådspole er placeret omkring magneten på referencefladen. Takket være det vil enhver bevægelse, uanset hvor lille magneten laver, blive detekteret siden genererer strømme i kablet, der kan måles med præcision. Resten af enheden er den elektronik, der er nødvendig for at omdanne den elektronik til data, der kan optages og ses på vores pc-skærm.
Nødvendige materialer
For at oprette et sådant system skal du bruge et par ganske grundlæggende elementer, og som vi alle har lige ved hånden. Den fulde liste er:
- Un metalfjeder. Det kan være det typiske af det berømte Slinky, Jr. legetøj, dem du ser i nogle film, der trækker nogle trapper ned og går alene ned ...
- Ringmagnet gør det kraftigt (RC44), for eksempel lavet af neodym.
- Forstærker OpAmp LT1677CN8 signal signal og spiral af kobbertråd Magnetisk (42 gauge lakisoleret) til at konvertere svagt signal til stærkere signal. (MW42-4)
- PVC-rør at vinde kablet op.
- En enhed, der er i stand til at konvertere det analoge signal til digitalt. I dette tilfælde bruges det Arduino.
- En optage- og optageenhed. I dette tilfælde kører software vores pc at repræsentere, hvad Arduino opfanger ...
- struktur lavet af træ, metal eller plastik til at holde fjederen.
- Brødbræt eller placa printkort til lodning.
- Modstande 10K og 866K
- kondensatorer 0.01 uF, 0.1 uF, 1 uF, 330 pF
- Kabler til tilslutning
Trin for trin procedure
trin 1
Først skal du vikle noget kobbertråd med isolering til Opret en spole. I dette projekt bruger de PVC-rør, som du kan finde i enhver VVS. Slangen skæres, og du vil efterlade ca. 1 tomme (2.54 cm), hvor den er pakket med 2500 omdrejninger af tråd. Husk, at det skal være isoleret med noget lak, de sælges allerede sådan i nogle virksomheder.
Du kan også oprette et stykke med en 3D-printer, hvis du foretrækker det, eller brug andre typer genbrugsmaterialer til at udskifte PVC-røret ... En anden mulighed er at bruge spolerne selv, hvor sårtråden kommer, hvis du har et par af dem. Og for at pakke ledningen kan du bruge hjælp fra en symaskine eller en boremaskine, som det ses i videoen.
Husk du skal lodde normale ledninger til begge ender af spolens kobbertråd. Med dem vil du være i stand til at gøre forbindelserne bedre, da spiralens kobbertråd er ekstremt tynd for at kunne arbejde med den og derefter forbinde den til Arduino-kortet.
trin 2
Det næste trin er hæng og kalibrer fjederen med magneten. Til dette skal du lægge magneterne limet på ledningen eller fjederen. De skal hænges inde i røret med den vikling, du oprettede i det foregående trin. Du skal kalibrere godt den afstand, hvor du hænger det på træet, metalet eller hvad du bruger støtte ..., så når fjederen ryster, bevæger fjederen magneten lige i midten af spolen, så den kan fremkalde en strøm i den.
Derudover skal kalibreringen gøre det vibrationer er 1Hzdet vil sige, det bevæger sig op og ned en gang i sekundet. Op og ned er den komplette cyklus, der skal udføres på et sekund.
trin 3
til forstærke den inducerede strøm i spolenDa bevægelse af magneten i spolekernen genererer meget små strømme, er der brug for en signalforstærker. Der er flere typer gode signalforstærkere, du kan bruge en hvilken som helst. Forbindelsen er enkel, du kan gøre det på et brødbræt eller på en perforeret plade ved gulve, hvis du vil lade den være permanent. Du skal blot forbinde kredsløbene som vist på billedet ...
trin 4
Lad os nu arduino-tavlen ONE, som vil være ansvarlig for at transformere signalet, der forstærkes af kredsløbet fra det foregående trin, og omdanne det til digitale data. Seismografen er baseret på en anden TC1-projekt hvor du kan finde flere detaljer om Arduino-konfigurationen.
trin 5
Når du tilslutter Arduino til pc'en via USB, fanges dataene, og ved hjælp af en software kan dataene indlæses gennem seriel port skærm som du har i Arduino IDE. Alt skal vise de korrekte data, hvis ikke, skal du kontrollere, at de er tilsluttet korrekt til den korrekte COM-port.
Du kan bruge jAma SixDet er et interessant projekt og at kunne se og dele data med andre studerende og forskere over hele verden.
Du kan også foretage nogle justeringer og forbedringer af reducere støj og forhindre dig i at give falske oplysninger. Systemet er ret følsomt, så det kan registrere rystelser, der ikke rigtig er jordskælv. Det kan også opfange vibrationer fra nogle apparater eller køretøjer i nærheden. Gør nu Purge and Error! Indtil jeg finjusterer det ...
kilde:
Instruktioner - DIY-seismometer