Un 地震計または地震計は、地表の動きを測定することを可能にするデバイスです、つまり、あらゆる種類の地震または揺れ。 一般に、それらは構造プレートまたはリソスフェアプレートの動きによって生成されたものを測定するために使用され、したがって、研究を実行し、起こり得る地震を予測することができます。 本発明は、1842年にスコットランド人ジェームズデイビッドフォーブスによって作成されました。
当時の楽器は原始的で、その質量のために慣性のために動かないままであった振り子で構成されていました。 機械の他のすべての部分が彼の周りを動き回っている間。 振り子の端には千枚通しがあり、 期限付きの紙。 このように、地面が振動したとき、それは曲線の形で前記紙に表された。
測定器は少しずつ進化し、新しいスケールに適応して、人々が感じることができる震えだけを測定しました。 それ以来、開発は、新しいものがはるかに正確で、はるかに敏感になるまで一定でした。 地質学者のさまざまなタスク および通常このタイプの測定を使用する他の担当者。 電子機器の登場により、これらのデバイスは近代化され、現在の地震計に到達するまではるかに洗練されています。
現在、地震計は地球上のさまざまな地点からの揺れから情報を受け取ることができます。 震源地の近くにいる人は、地震の測定値を取得して通話を録音できます S波とP波。 一方、最も遠いものはP波しか記録できません。知らない場合は、これらの地球の振動をキャプチャするために地上に配置されたセンサーはジオフォンと呼ばれますが、海では補完的なハイドロフォンも使用されます。地震発生時に水が伝わる音波を測定します。
地震計の取り付け方
あなたがこのタイプのデバイスとメーカーに情熱を持っているなら、あなたはすることができます 100ユーロ弱であなた自身のDIY地震計。..
El このプロジェクトの運営 上の画像の図に見られるように、これは非常に単純です。 家庭用地震計は、バネからぶら下がっている磁石のおかげで地面の動きを検出し、自由に上下に跳ね返ることができます。
ワイヤーの固定コイルは、基準面の磁石の周りに配置されます。 そのおかげで、磁石がどんなに小さくても動きが検出されます。 測定可能なケーブルに電流を生成します 正確に。 デバイスの残りの部分は、その電子機器をPCの画面に記録して表示できるデータに変換するために必要な電子機器です。
必要な材料
このようなシステムを作成するには、いくつかが必要になります 非常に基本的な要素であり、私たち全員がすぐに利用できます。 完全なリストは次のとおりです。
- Un 金属ばね。 それは有名なスリンキージュニアのおもちゃの典型的なものかもしれません、あなたがいくつかの階段を降りて一人で降りるいくつかの映画で見られるもの...
- リングマグネット ネオジムなどで強力にします（RC44）。
- 増幅器 OpAmp LT1677CN8信号信号、および 銅線のコイル 弱い信号を強い信号に変換するための磁気（42ゲージワニス絶縁）。 （MW42-4）
- PVCパイプ ケーブルを巻きます。
- アナログ信号をデジタルに変換できるデバイス。 この場合、それが使用されます Arduinoの.
- 録音および録音デバイス。 この場合、で実行されているソフトウェア 私たちのPC Arduinoが拾うものを表すために..。
- 構造 ばねを保持するために、木、金属、またはプラスチックでできています。
- ブレッドボードまたは プレート はんだ付け用プリント基板。
- 抵抗器 10Kおよび866K
- コンデンサドール 0.01uF、0.1uF、1uF、330pF
- 接続用ケーブル
ステップバイステップの手順
ステップ1
まず、絶縁体付きの銅線を次のように巻く必要があります コイルを作成する。 このプロジェクトでは、どの配管にも見られるPVCパイプを使用しています。 チューブをカットし、1ターンの糸で包んだところに約2.54インチ（2500cm）を残します。 ワニスで断熱する必要があることを忘れないでください。一部の施設ではすでにそのように販売されています。
で作品を作成することもできます 必要に応じて3Dプリンター、または他の種類のリサイクル材料を使用してPVCパイプを交換します...別のオプションは、スプールがペアになっている場合は、巻き糸が来る場所にスプール自体を使用することです。 そして、ワイヤーを包むために、あなたはビデオで見られるようにミシンまたはドリルの助けを借りることができます。
あなたがしなければならないことを忘れないでください コイルの銅線の両端に通常の線をはんだ付けします。 コイルの銅線は非常に細いので、コイルを操作してArduinoボードに接続できるため、これらを使用すると接続を改善できます。
ステップ2
次のステップは 磁石でスプリングを吊るして校正します。 このためには、ワイヤーまたはスプリングに磁石を接着する必要があります。 前の手順で作成した巻線を使用して、パイプ内に吊り下げる必要があります。 木製、金属、またはサポートを使用するものに吊るす距離を適切に調整する必要があります...揺れがあると、スプリングが磁石をコイルの中心に移動させて、磁石を誘導できるようにします。その中の電流。
さらに、キャリブレーションは 振動は1Hzですつまり、XNUMX秒にXNUMX回上下に移動します。 アップダウンは、XNUMX秒で実行する必要がある完全なサイクルです。
ステップ3
へ コイルの誘導電流を増幅するコイルコア内で磁石を動かすと発生する電流は非常に小さいため、信号増幅器が必要です。 優れた信号ブースターにはいくつかの種類があり、どれでも使用できます。 接続は簡単です。永久に残す場合は、ブレッドボードまたはフローリングの穴あきプレートで行うことができます。 画像のように回路を接続するだけです...
ステップ4
さあ、 arduinoボード A、前のステップで回路によって増幅された信号を変換し、それをデジタルデータに変換する役割を果たします。 地震計は別のものに基づいています TC1プロジェクト Arduino構成の詳細についてはこちらをご覧ください。
ステップ5
ArduinoをUSB経由でPCに接続すると、データがキャプチャされ、ソフトウェアを使用してデータをロードできます。 シリアルポートモニター ArduinoIDEにあります。 すべてが適切なデータを表示するはずですが、そうでない場合は、正しいCOMポートに正しく接続されていることを確認してください。
あなたが使用することができます jAma Sixこれは興味深いプロジェクトであり、世界中の他の学生や科学者とデータを表示して共有できるようになります。
また、いくつかの調整や改善を行うことができます ノイズを減らす 誤った情報を提供しないようにします。 このシステムは非常に敏感なので、実際には地震ではない揺れを記録することができます。 また、近くの電化製品や車両からの振動を拾うこともあります。 次に、パージとエラーを実行します。 微調整するまで...
出典
Instructables- DIY地震計