Un סייסמוגרף או סייסמומטר הוא מכשיר המאפשר למדוד את תנועות פני האדמהכלומר רעידות אדמה או רעידות מכל סוג שהוא. באופן כללי, הם משמשים למדידת אלה המיוצרים על ידי תנועת לוחות טקטוניים או ליתוספריים, וכך הם יכולים לבצע מחקרים ולחזות רעידות אדמה אפשריות. ההמצאה נוצרה על ידי הסקוטי ג'יימס דייוויד פורבס בשנת 1842.
המכשיר של אותה תקופה היה פרימיטיבי, וכלל מטוטלת שבגלל המסה שלה נותרה חסרת תנועה בגלל אינרציה. בזמן שכל שאר חלקי המכונה נעו סביבו. למטוטלת היה סופה בקצה שלה ואפשרה לכתוב על גלגלת של נייר מוגבל בזמן. באופן זה, כאשר האדמה רטטה, היא יוצגה על גבי הנייר האמור בצורה של קימורים.
לאט לאט מכשירי המדידה התפתחו כדי להסתגל לסולמות חדשים כדי למדוד רק רעידות שאנשים יכלו לחוש. מאז, ההתפתחות הייתה מתמדת עד לחדשים עם דיוק הרבה יותר ורגיש הרבה יותר ל משימות שונות של גיאולוגים ואנשי צוות אחרים המשתמשים בדרך כלל בסוג זה של אמצעים. עם הגעת האלקטרוניקה, מכשירים אלה עברו מודרניזציה והפכו הרבה יותר מתוחכמים עד שהם מגיעים לסייסמוגרפים הנוכחיים.
נכון לעכשיו, סייסמוגרפים יכולים לקבל מידע מרעדות מנקודות שונות על כדור הארץ. אלה הסמוכים למוקדים יכולים לבצע קריאות רעידות אדמה כדי להקליט שיחות גלי S וגלים P. מצד שני, הרחוקים ביותר יכולים רק להקליט גלי P. ובמקרה שלא ידעתם, החיישנים המוצבים על הקרקע כדי ללכוד את התנודות הארציות הללו מכונים גיאופונים, אם כי בים משתמשים גם בהידרופון משלים למדוד את הגלים האקוסטיים שהם מועברים על ידי מים כאשר מתרחשת רעידת אדמה.
כיצד להתקין את הסייסמוגרף
אם אתה נלהב מסוג זה של מכשירים, ויצרן, אתה יכול לעשות סיסמוגרף בעצמך במחיר של פחות מ- 100 €...
El הפעלת פרויקט זה זה די פשוט, כפי שניתן לראות בתרשים בתמונה לעיל. הסיסמוגרף הביתי יזהה את תנועת הקרקע בזכות מגנט שתלוי על קפיץ כדי שיוכל להקפיץ מעלה ומטה בחופשיות.
סליל חוט נייח ממוקם סביב המגנט על משטח הייחוס. הודות לכך, כל תנועה לא משנה כמה קטן המגנט עושה זאת תתגלה, מאז יפיק זרמים בכבל הניתנים למדידה בדיוק. שאר המכשיר הוא האלקטרוניקה הדרושה כדי להפוך את האלקטרוניקה הזו לנתונים שניתן להקליט ולצפות על המסך של המחשב האישי שלנו.
חומרים הכרחיים
על מנת ליצור מערכת כזו, תזדקק לכמה אלמנטים בסיסיים למדי ושכולנו בקצות אצבעותינו. הרשימה המלאה היא:
- Un קפיץ מתכת. זה אולי הטיפוסי של הצעצוע המפורסם סלינקי ג'וניור, אלה שאתה רואה בכמה סרטים שמורידים כמה מדרגות ויורדים לבד ...
- מגנט טבעת להפוך אותו לעוצמתי (RC44), למשל עשוי מנאודימיום.
- מַגבֵּר אות אות OpAmp LT1677CN8 ו- סליל חוט נחושת מגנטי (מבודד לכה 42 מד) להמרת אות חלש לאות חזק יותר. (MW42-4)
- צינורות PVC לסלול את הכבל.
- מכשיר המסוגל להמיר את האות האנלוגי לדיגיטלי. במקרה זה משתמשים בו Arduino.
- מכשיר הקלטה והקלטה. במקרה זה, תוכנה פועלת המחשב שלנו לייצג את מה שארדואינו קולט ...
- מבנה עשוי מעץ, מתכת או פלסטיק להחזקת הקפיץ.
- לוח לחם או צלחת מעגל מודפס להלחמה.
- נגדים 10K ו- 866K
- קבלים 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
- כבלים לחיבור
הליך שלב אחר שלב
צעד 1
ראשית עליך להבריג חוט נחושת עם בידוד ליצור סליל. בפרויקט זה משתמשים בצינורות PVC שתוכלו למצוא בכל אינסטלציה. הצינורות נחתכים ותשאירו כ 1 ס"מ במקום בו הם עטופים ב 2.54 סיבובים של חוט. זכרו שיש לבודד אותו עם מעט לכה, הם כבר נמכרים כך בחלק מהמפעלים.
אתה יכול גם ליצור יצירה עם מדפסת תלת מימד אם אתה מעדיף, או השתמש בסוגים אחרים של חומרים ממוחזרים כדי להחליף את צינור ה- PVC ... אפשרות נוספת היא להשתמש בסלילים עצמם במקום שבו חוט הפצע מגיע אם יש לך כמה מהם. וכדי לעטוף את החוט תוכלו להשתמש בעזרת מכונת תפירה או מקדחה כפי שנראה בסרטון.
זכור שאתה חייב הלחמה חוטים רגילים לשני קצות חוט הנחושת של הסליל. איתם תוכלו לשפר את החיבורים, מכיוון שחוט הנחושת של הסליל דק במיוחד כדי להיות מסוגל לעבוד איתו ואז לחבר אותו ללוח הארדואינו.
צעד 2
השלב הבא הוא לתלות ולכייל את הקפיץ בעזרת המגנט. לשם כך עליכם לשים את המגנטים המודבקים לחוט או לקפיץ. יש לתלות אותם בתוך הצינור בעזרת הסלילה שיצרת בשלב הקודם. עליכם לכייל היטב את המרחק בו אתם תולים אותו על העץ, המתכת או כל מה שתומכים בו ..., כך שכאשר יש רעד, הקפיץ יניע את המגנט ממש במרכז הסליל כדי שיוכל לגרום זרם בו.
בנוסף, הכיול אמור להפוך את ה- הרטט הוא 1Hzכלומר, היא נעה מעלה ומטה פעם בשנייה. למעלה ולמטה הוא המחזור השלם שיש לבצע בשנייה אחת.
צעד 3
כדי להגביר את הזרם המושרה בסלילמכיוון שהנעת המגנט בליבת הסליל מייצרת זרמים קטנים מאוד, יש צורך במגבר אות. ישנם מספר סוגים של מאיצי אותות טובים, אתה יכול להשתמש בכל אחד מהם. החיבור פשוט, אתה יכול לעשות את זה על קרש לחם או על צלחת מחוררת על ידי ריצוף, אם אתה מתכוון להשאיר אותו קבוע. אתה פשוט צריך לחבר את המעגלים כפי שמוצג בתמונה ...
צעד 4
עכשיו בואו לוח הארדואינו אחד, אשר יהיה אחראי על הפיכת האות המוגבר על ידי המעגל מהשלב הקודם והפיכתו לנתונים דיגיטליים. הסייסמוגרף מבוסס על אחר פרויקט TC1 שם תוכל למצוא פרטים נוספים על תצורת Arduino.
צעד 5
כאשר אתה מחבר את Arduino למחשב האישי באמצעות ה- USB, הנתונים יילכדו, ובאמצעות תוכנה הנתונים יוכלו להיטען דרך ה- צג יציאה טורית שיש לך בארדואינו IDE. הכל צריך להראות את הנתונים המתאימים, אם לא, לבדוק שהם מחוברים כראוי ליציאת ה- COM הנכונה.
אתה יכול להשתמש ג'אמה ששזהו פרויקט מעניין ולהיות מסוגל לראות ולשתף נתונים עם סטודנטים ומדענים אחרים ברחבי העולם.
אתה יכול גם לבצע כמה tweaks ושיפורים להפחית את הרעש ולמנוע ממך למסור מידע כוזב. המערכת רגישה למדי, כך שהיא יכולה לתעד רעידות שאינן באמת רעידות אדמה. זה עשוי גם להרים רעידות ממכשירים או כלי רכב סמוכים. עכשיו תעשו טיהור וטעייה! עד שאני מכוונן את זה ...
מקור:
הוראות הדרכה - מד Seismometer