Un le sismographe ou sismomètre est un appareil qui permet de mesurer les mouvements de la surface de la terre, c'est-à-dire des tremblements de terre ou des tremblements de toute nature. En général, ils sont utilisés pour mesurer ceux produits par le mouvement des plaques tectoniques ou lithosphériques, et ainsi pouvoir réaliser des études et prévoir d'éventuels tremblements de terre. L'invention a été créée par l'Écossais James David Forbes en 1842.
L'instrument de cette époque était primitif et consistait en un pendule qui, en raison de sa masse, restait immobile en raison de l'inertie. Alors que toutes les autres parties de la machine se déplaçaient autour de lui. Le pendule avait un poinçon à son extrémité et permettait d'écrire sur un rouleau de papier lié dans le temps. De cette manière, lorsque le sol vibrait, il était représenté sur ledit papier sous forme de courbes.
Peu à peu les instruments de mesure ont évolué pour s'adapter à de nouvelles échelles pour ne mesurer que les tremblements que les gens pouvaient ressentir. Depuis, le développement a été constant jusqu'aux nouveaux avec beaucoup plus de précision et beaucoup plus sensible pour le différentes tâches des géologues et d'autres membres du personnel qui utilisent généralement ce type de mesure. Avec l'arrivée de l'électronique, ces appareils se sont modernisés et sont devenus beaucoup plus sophistiqués jusqu'à ce qu'ils atteignent les sismographes actuels.
Actuellement, les sismographes peuvent recevoir des informations sur les tremblements de différents points de la Terre. Les personnes proches des épicentres peuvent prendre des mesures de tremblement de terre pour enregistrer les appels Ondes S et Ondes P. Par contre, les plus éloignés ne peuvent enregistrer que les ondes P. Et au cas où vous ne le sauriez pas, les capteurs placés au sol pour capter ces vibrations terrestres sont appelés géophones, bien que dans la mer un hydrophone complémentaire soit également utilisé pour mesurer les ondes acoustiques qu'elles sont transmises par l'eau lors d'un tremblement de terre.
Comment monter le sismographe
Si vous êtes passionné par ce type d'appareil et fabricant, vous pouvez faire votre propre sismographe DIY pour un peu moins de 100 €...
El fonctionnement de ce projet C'est assez simple, comme on peut le voir dans le diagramme de l'image ci-dessus. Le sismographe artisanal détectera le mouvement du sol grâce à un aimant suspendu à un ressort afin qu'il puisse rebondir librement de haut en bas.
Une bobine fixe de fil est placée autour de l'aimant sur la surface de référence. Grâce à lui, tout mouvement, quelle que soit la taille de l'aimant, sera détecté, car générera des courants dans le câble qui peuvent être mesurés avec précision. Le reste de l'appareil est l'électronique nécessaire pour transformer cette électronique en données qui peuvent être enregistrées et visualisées sur l'écran de notre PC.
Matériaux nécessaires
Afin de créer un tel système, vous aurez besoin de quelques des éléments assez basiques et que nous avons tous à portée de main. La liste complète est:
- Un ressort métallique. C'est peut-être le jouet typique du célèbre jouet Slinky, Jr., ceux que vous voyez dans certains films qui descendent des escaliers et descendent seuls ...
- Aimant annulaire le rendre puissant (RC44), par exemple en néodyme.
- amplificateur signal OpAmp LT1677CN8, et bobine de fil de cuivre Magnétique (vernis de calibre 42 isolé) pour convertir le signal faible en un signal plus fort. (MW42-4)
- Tuyaux en PVC pour enrouler le câble.
- Un appareil capable de convertir le signal analogique en numérique. Dans ce cas, il est utilisé Arduino.
- Un appareil d'enregistrement et d'enregistrement. Dans ce cas, le logiciel fonctionnant sur notre pc pour représenter ce qu'Arduino capte ...
- Structure en bois, en métal ou en plastique pour maintenir le ressort.
- Breadboard ou plaque carte de circuit imprimé pour la soudure.
- Résistances 10K et 866K
- Condensateurs 0.01 uF, 0.1 uF, 1 uF, 330 pF
- Câbles de connexion
Procédure étape par étape
étape 1
Vous devez d'abord enrouler du fil de cuivre avec une isolation pour créer une bobine. Dans ce projet, ils utilisent des tuyaux en PVC que vous pouvez trouver dans n'importe quelle plomberie. Le tube est coupé et vous laisserez environ 1 pouce (2.54 cm) où il est enveloppé de 2500 tours de fil. N'oubliez pas qu'il doit être isolé avec du vernis, ils sont déjà vendus comme ça dans certains établissements.
Vous pouvez également créer une pièce avec un Imprimante 3D si vous préférez, ou utilisez d'autres types de matériaux recyclés pour remplacer le tuyau en PVC ... Une autre option consiste à utiliser les bobines elles-mêmes là où vient le fil enroulé si vous en avez une paire. Et pour envelopper le fil, vous pouvez utiliser l'aide d'une machine à coudre ou d'une perceuse comme on le voit dans la vidéo.
Rappelez-vous que vous devez souder les fils normaux aux deux extrémités du fil de cuivre de la bobine. Avec eux, vous pourrez mieux faire les connexions, car le fil de cuivre de la bobine est extrêmement fin pour pouvoir travailler avec et ensuite le connecter à la carte Arduino.
étape 2
La prochaine étape est accrocher et calibrer le ressort avec l'aimant. Pour cela, vous devez mettre les aimants collés au fil ou au ressort. Ils doivent être suspendus à l'intérieur du tuyau avec l'enroulement que vous avez créé à l'étape précédente. Vous devez bien calibrer la distance à laquelle vous l'accrochez sur le support en bois, en métal ou tout ce que vous utilisez ..., de sorte qu'en cas de tremblement, le ressort déplace l'aimant en plein centre de la bobine afin qu'il puisse induire un courant dedans.
De plus, l'étalonnage doit rendre le la vibration est de 1 Hz, c'est-à-dire qu'il monte et descend une fois par seconde. Monter et descendre est le cycle complet qui doit être fait en une seconde.
étape 3
Pour amplifier le courant induit dans la bobineÉtant donné que le déplacement de l'aimant dans le noyau de la bobine génère de très petits courants, un amplificateur de signal est nécessaire. Il existe plusieurs types de bons amplificateurs de signal, vous pouvez en utiliser n'importe lequel. La connexion est simple, vous pouvez le faire sur une planche à pain ou sur une plaque perforée par plancher, si vous allez la laisser permanente. Il vous suffit de connecter les circuits comme indiqué sur l'image ...
étape 4
Maintenant, nous allons la carte arduino UNO, qui se chargera de transformer le signal amplifié par le circuit de l'étape précédente et de le transformer en données numériques. Le sismographe est basé sur un autre Projet TC1 où vous pouvez trouver plus de détails sur la configuration Arduino.
étape 5
Lorsque vous connectez Arduino au PC, via USB, les données seront capturées et, au moyen d'un logiciel, les données pourront être chargées via le moniteur de port série que vous avez dans Arduino IDE. Tout doit afficher les données appropriées, sinon, vérifiez qu'il est correctement connecté au bon port COM.
Vous pouvez utiliser jAma SixC'est un projet intéressant et de pouvoir voir et partager des données avec d'autres étudiants et scientifiques du monde entier.
Vous pouvez également apporter des modifications et des améliorations à Reduire le bruit et évitez de donner de fausses informations. Le système est assez sensible, il peut donc enregistrer des tremblements qui ne sont pas vraiment des tremblements de terre. Il peut également capter les vibrations de certains appareils ou véhicules à proximité. Maintenant, faites Purge et Erreur! Jusqu'à ce que je l'accorde ...
source:
Instructables - Sismomètre DIY