Un seismogrāfs vai seismometrs ir ierīce, kas ļauj izmērīt zemes virsmas kustības, tas ir, jebkura veida zemestrīces vai trīsas. Parasti tos izmanto, lai izmērītu tos, ko rada tektonisko vai litosfērisko plākšņu kustība, un tādējādi varētu veikt pētījumus un paredzēt iespējamās zemestrīces. Izgudrojumu radīja skots Džeimss Deivids Forbess 1842. gadā.
Tā laika instruments bija primitīvs un sastāvēja no svārsta, kas savas masas dēļ inerces dēļ palika nekustīgs. Kamēr visas pārējās mašīnas daļas kustējās ap viņu. Svārsta galā bija īla un ļāva rakstīt uz veltņa laika iesiets papīrs. Tādā veidā, kad zeme vibrēja, tā uz minētā papīra tika attēlota līkņu formā.
Pamazām mērinstrumenti attīstījās, lai pielāgotos jauniem mērogiem, lai mērītu tikai trīci, ko cilvēki varēja izjust. Kopš tā laika attīstība ir bijusi nemainīga līdz jaunajiem ar daudz precīzāku un daudz jutīgāku attiecībā uz dažādi ģeologu uzdevumi un citi darbinieki, kas parasti izmanto šāda veida pasākumus. Līdz ar elektronikas ienākšanu šīs ierīces ir modernizētas un kļuvušas daudz sarežģītākas, līdz tās sasniedz pašreizējos seismogrāfus.
Pašlaik seismogrāfi var saņemt informāciju no trīcēm no dažādiem Zemes punktiem. Epicentru tuvumā esošie cilvēki var veikt zemestrīces rādījumus, lai ierakstītu zvanus S viļņi un P viļņi. No otras puses, visattālākie var ierakstīt tikai P viļņus. Un, ja jūs to nezināt, sensorus, kas novietoti uz zemes, lai uztvertu šīs zemes vibrācijas, sauc par ģeofoniem, lai gan jūrā tiek izmantots arī papildu hidrofons izmēra akustiskos viļņus, kurus tie pārraida ar ūdeni, kad notiek zemestrīce.
Kā uzstādīt seismogrāfu
Ja jūs aizraujaties ar šāda veida ierīcēm un ražotāju, varat to izdarīt jūsu pašu izgatavots seismogrāfs par nedaudz mazāk nekā 100 eiro...
El šī projekta darbība Tas ir diezgan vienkārši, kā redzams diagrammā augšējā attēlā. Mājas seismogrāfs noteiks zemes kustību, pateicoties magnētam, kas karājas no avota, lai tas varētu brīvi atlecēt uz augšu un uz leju.
Stacionāra stieples spole ir novietota ap magnētu uz atskaites virsmas. Pateicoties tam, tiks konstatēta jebkura kustība neatkarīgi no tā, cik mazs ir magnēts radīs strāvas kabelī, ko var izmērīt ar precizitāti. Pārējā ierīce ir elektronika, kas nepieciešama šīs elektronikas pārveidošanai par datiem, kurus var ierakstīt un apskatīt mūsu datora ekrānā.
Nepieciešamie materiāli
Lai izveidotu šādu sistēmu, jums būs nepieciešami daži diezgan pamatelementi un kas mums visiem ir pa rokai. Pilns saraksts ir:
- Un metāla atsperes. Tā var būt tipiskā slavenā Slinky, Jr. rotaļlieta, tās, kuras jūs redzat dažās filmās, kas nolaida dažas kāpnes un dodas lejā viena pati ...
- Gredzena magnēts padarīt to jaudīgu (RC44), piemēram, izgatavotu no neodīma.
- Pastiprinātājs OpAmp LT1677CN8 signāla signāls un vara stieples spole Magnētisks (izolēts ar 42 gabarītu laku), lai vāju signālu pārveidotu par spēcīgāku. (MW42-4)
- PVC caurules vīt kabeli.
- Ierīce, kas spēj pārveidot analogo signālu ciparu formātā. Šajā gadījumā to izmanto Arduino.
- Ierakstīšanas un ierakstīšanas ierīce. Šajā gadījumā programmatūra darbojas mūsu pc pārstāvēt to, ko Arduino paņem ...
- Struktūra izgatavots no koka, metāla vai plastmasas, lai noturētu atsperi.
- Maizes dēlis vai plāksne iespiedshēmas plate lodēšanai.
- Rezistori 10K un 866K
- Kondensatori 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
- Kabeļi savienošanai
Soli pa solim procedūra
soli 1
Vispirms jums jāapvelk vara stieple ar izolāciju izveidojiet spoli. Šajā projektā viņi izmanto PVC caurules, kuras jūs varat atrast jebkurā santehnikā. Caurule ir sagriezta, un jūs atstājat apmēram 1 collu (2.54 cm), kur tā ir iesaiņota ar 2500 vītnes pagriezieniem. Atcerieties, ka tas ir jāizolē ar kādu laku, dažos uzņēmumos tie jau tiek pārdoti.
Jūs varat arī izveidot gabalu ar 3D printeris, ja vēlatiesvai izmantojiet cita veida pārstrādātus materiālus, lai aizstātu PVC cauruli ... Vēl viena iespēja ir izmantot pašas spoles, no kurienes rodas brūce, ja jums ir pāris no tām. Un, lai iesaiņotu vadu, varat izmantot šujmašīnas vai urbja palīdzību, kā redzams videoklipā.
Atcerieties, ka jums tas jādara lodēt parastos vadus uz spoles vara stieples diviem galiem. Ar tiem jūs varēsit uzlabot savienojumus, jo spoles vara stieple ir ārkārtīgi plāna, lai varētu strādāt ar to un pēc tam savienot to ar Arduino dēli.
soli 2
Nākamais solis ir pakārt un kalibrēt atsperi ar magnētu. Lai to izdarītu, jums jāuzliek magnēti, kas pielīmēti pie stieples vai atsperes. Tie ir jāaptur caurules iekšpusē ar tinumu, kuru izveidojāt iepriekšējā solī. Jums ir labi jākalibrē attālums, kādā jūs to pakarat uz koka, metāla vai jebkura cita veida, uz kuru jūs izmantojat atbalstu ..., lai, kad ir trīce, atspere pārvietotu magnētu tieši spoles centrā, lai tas varētu izraisīt strāva tajā.
Turklāt kalibrēšanai jāveic vibrācija ir 1Hz, tas ir, tas pārvietojas uz augšu un uz leju vienu reizi sekundē. Uz augšu un uz leju ir viss cikls, kas jāveic vienā sekundē.
soli 3
līdz pastiprina inducēto strāvu spolēTā kā magnēta pārvietošana spoles kodolā rada ļoti mazas strāvas, ir nepieciešams signāla pastiprinātājs. Ir vairāki labu signālu pastiprinātāju veidi, jūs varat izmantot jebkuru. Savienojums ir vienkāršs, to var izdarīt uz maizes dēļa vai uz perforētas plāksnes ar grīdas segumu, ja jūs to atstājat pastāvīgu. Jums vienkārši jāpieslēdz ķēdes, kā parādīts attēlā ...
soli 4
Tagad pieņemsim arduino dēlis ONE, kas būs atbildīgs par iepriekšējā solī esošās ķēdes pastiprinātā signāla pārveidošanu un pārveidošanu ciparu datos. Seismogrāfa pamatā ir cits TC1 projekts kur jūs varat atrast sīkāku informāciju par Arduino konfigurāciju.
soli 5
Savienojot Arduino ar datoru, izmantojot USB, dati tiks tverti, un ar programmatūras palīdzību datus varēs ielādēt, izmantojot USB seriālā porta monitors kas jums ir Arduino IDE. Visam vajadzētu parādīt pareizos datus, ja nē, pārbaudiet, vai tie ir pareizi savienoti ar pareizo COM portu.
Varat izmantot jAma SešiTas ir interesants projekts un jāspēj redzēt un dalīties ar datiem ar citiem studentiem un zinātniekiem visā pasaulē.
Jūs varētu arī veikt dažus uzlabojumus un uzlabojumus samazināt troksni un neļaut jums sniegt nepatiesu informāciju. Sistēma ir diezgan jutīga, tāpēc tā var ierakstīt trīces, kas patiesībā nav zemestrīces. Tas var arī uztvert dažu tuvumā esošu ierīču vai transportlīdzekļu vibrāciju. Tagad veiciet tīrīšanu un kļūdu! Līdz es to precīzi noskaņoju ...
Fuente:
Instrukcijas - DIY seismometrs