Un a szeizmográf vagy a szeizmométer olyan eszköz, amely lehetővé teszi a földfelszín mozgásának mérését, azaz bármilyen földrengés vagy remegés. Általában a tektonikus vagy litoszferikus lemezek mozgása által termelt mennyiségek mérésére szolgálnak, és így képesek lesznek tanulmányokat végezni és megjósolni a lehetséges földrengéseket. A találmányt a skót James David Forbes hozta létre 1842-ben.
Az akkori hangszer primitív volt, és egy ingából állt, amely tömegéből adódóan a tehetetlenség miatt mozdulatlan maradt. Miközben a gép összes többi része körülötte mozgott. Az inga végén volt egy tekercs, és lehetővé tette, hogy írjon egy görgőre időhöz kötött papír. Ily módon, amikor a talaj vibrált, görbék formájában ábrázolták az említett papíron.
A mérőeszközök apránként fejlődtek, hogy alkalmazkodjanak az új mérlegekhez, hogy csak az emberek által érezhető remegéseket mérjék. Azóta a fejlődés állandó, amíg az újak sokkal pontosabbak és sokkal érzékenyebbek a a geológusok különböző feladatai és más személyzet, akik általában ilyen típusú intézkedéseket alkalmaznak. Az elektronika megérkezésével ezeket az eszközöket korszerűsítették és sokkal kifinomultabbá tették, amíg el nem érik a jelenlegi szeizmográfokat.
Jelenleg a szeizmográfok a Föld különböző pontjairól érkező remegéstől kaphatnak információkat. Az epicentrumok közelében tartózkodók földrengés-leolvasással rögzíthetik a hívásokat S hullámok és P hullámok. Másrészt a legtávolabbi csak P hullámokat képes rögzíteni. És ha nem tudná, akkor a földre helyezett érzékelőket e földi rezgések rögzítésére geofonoknak hívják, bár a tengerben egy kiegészítő hidrofont is szoktak használni mérje meg azokat az akusztikus hullámokat, amelyeket földrengéskor víz közvetít.
Hogyan szereljük fel a szeizmográfot
Ha rajong az ilyen típusú készülékekért és a gyártókért, megteheti saját barkács szeizmográfod alig 100 euró alatt...
El ennek a projektnek a működtetése Ez meglehetősen egyszerű, amint az a fenti képen látható ábrán is látható. Az otthoni szeizmográf egy mágnesnek köszönhetően érzékeli a talaj mozgását, amely egy rugóról lóg, és így szabadon fel-le ugrálhat.
Stacionárius huzaltekercset helyeznek el a mágnes körül a referencia felületen. Hála ennek, minden mozgást észlel, függetlenül attól, hogy a mágnes milyen kicsi, mivel mérhető áramokat generál a kábelben pontossággal. A készülék többi része az az elektronika, amely szükséges ahhoz, hogy az elektronika adatokká alakuljon át, amelyek rögzíthetők és megtekinthetők a számítógépünk képernyőjén.
Szükséges anyagok
Egy ilyen rendszer létrehozásához szüksége lesz néhányra elég alapelemek, és amelyek mindannyian kéznél vannak. A teljes lista:
- Un fém rugó. Ez lehet a híres Slinky, Jr. játékszerének jellemzője, akit néhány filmben láthat, amely néhány lépcsőt lefelé húzva egyedül megy le
- Gyűrűs mágnes tegye erőtelivé (RC44), például neodímiumból.
- Erősítő OpAmp LT1677CN8 jeljel, és tekercs rézhuzal Mágneses (42-es vastagságú lakk szigetelt) a gyenge jel erősebbé alakításához. (MW42-4)
- PVC csövek hogy tekerje fel a kábelt.
- Olyan eszköz, amely képes az analóg jel digitális átalakítására. Ebben az esetben használják Arduino.
- Rögzítő és rögzítő eszköz. Ebben az esetben a szoftver fut mi pc hogy képviselje, amit Arduino felvesz ...
- szerkezet fából, fémből vagy műanyagból, hogy megtartsa a rugót.
- Kenyérlap vagy lemez nyomtatott áramköri lap forrasztáshoz.
- Ellenállások 10K és 866K
- Kondenzátorok 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
- Kábelek a csatlakozáshoz
Lépésről lépésre
lépésre 1
Először fel kell tekerni néhány rézhuzalt szigeteléssel hozzon létre egy tekercset. Ebben a projektben PVC csöveket használnak, amelyeket bármilyen vízvezetékben megtalálhat. A csövet levágják, és körülbelül 1 cm-t hagy magának, ahol 2.54 menetfúrással be van tekerve. Ne felejtsük el, hogy valamilyen lakkal kell szigetelni, ezeket már ilyen létesítményekben forgalmazzák.
Készíthet egy darabot a-val is 3D nyomtató, ha úgy tetszik, vagy más típusú újrahasznosított anyagokat használjon a PVC cső cseréjére ... Egy másik lehetőség az, ha maguk az orsókat használják arra a helyre, ahol a sebszál jön, ha van pár. A huzal beburkolásához pedig varrógépet vagy fúrót használhat, amint az a videón látható.
Ne feledje, hogy muszáj forrasztjon normál vezetékeket a tekercs rézdrótjának mindkét végére. Velük jobbá teheti a csatlakozásokat, mivel a tekercs rézhuzala rendkívül vékony ahhoz, hogy dolgozni tudjon vele, majd csatlakoztassa az Arduino táblához.
lépésre 2
A következő lépés akassza fel és kalibrálja a rugót a mágnessel. Ehhez a huzalra vagy a rugóra ragasztott mágneseket kell feltenni. Az előző lépésben létrehozott tekercseléssel fel kell függeszteni őket a cső belsejébe. Jól kell kalibrálnia azt a távolságot, amelyre a fa, fém vagy bármilyen más tárgyra akasztja, hogy remegés esetén a rugó közvetlenül a tekercs közepén mozgassa a mágnest, hogy áramot indukáljon benne .
Ezenkívül a kalibrálásnak meg kell tennie a a rezgés 1Hz, vagyis másodpercenként egyszer mozog felfelé és lefelé. Fel és le a teljes ciklus, amelyet egy másodperc alatt el kell végezni.
lépésre 3
hogy felerősíti a tekercsben az indukált áramotMivel a mágnes mozgatása a tekercsben nagyon kis áramokat generál, jelerősítőre van szükség. A jó jelerősítőknek többféle típusa van, bármelyiket használhatja. A csatlakoztatás egyszerű, kenyérlemezen vagy lyukasztott tányéron padlózattal megteheti, ha véglegesen meg akarja hagyni. Egyszerűen csatlakoztatnia kell az áramköröket a képen látható módon ...
lépésre 4
Most nézzük az arduino tábla UNO, amelynek feladata lesz az előző lépésben az áramkör által felerősített jel átalakítása és digitális adatokká történő átalakítása. A szeizmográf egy másikra épül TC1 projekt ahol további részletek találhatók az Arduino konfigurációjáról.
lépésre 5
Amikor az Arduino-t a számítógéphez csatlakoztatja, az USB-n keresztül az adatok rögzítésre kerülnek, és egy szoftver segítségével az adatok a soros port monitor hogy az Arduino IDE-ben van. Mindennek meg kell jelenítenie a megfelelő adatokat, ha nem, akkor ellenőrizze, hogy megfelelően csatlakozik-e a megfelelő COM-porthoz.
Használhatja jAma HatÉrdekes projekt, és képes megnézni és megosztani az adatokat más hallgatókkal és tudósokkal szerte a világon.
Néhány módosítást és fejlesztést is végezhet Zajcsökkentés és megakadályozzon néhány hamis információ megadásában. A rendszer meglehetősen érzékeny, így olyan remegéseket képes rögzíteni, amelyek valójában nem földrengések. Emellett felveheti a közeli készülékek vagy járművek rezgését is. Most végezze el az öblítést és a hibát! Amíg nem finomhangolom ...
forrás:
Instructables - DIY szeizmométer