Un seismograaf of seismometer is een apparaat waarmee bewegingen van het aardoppervlak kunnen worden gemeten, dat wil zeggen aardbevingen of trillingen van welke aard dan ook. Over het algemeen worden ze gebruikt om die geproduceerd door de beweging van tektonische of lithosferische platen te meten, en zo studies uit te voeren en mogelijke aardbevingen te voorspellen. De uitvinding werd in 1842 bedacht door de Schot James David Forbes.
Het instrument van die tijd was primitief en bestond uit een slinger die vanwege zijn massa onbeweeglijk bleef door traagheid. Terwijl alle andere delen van de machine om hem heen bewogen. De slinger had een priem aan het uiteinde en kon op een roller worden geschreven tijdgebonden papier. Op deze manier werd de grond, wanneer deze trilde, op het papier weergegeven in de vorm van curven.
Beetje bij beetje evolueerden de meetinstrumenten om zich aan te passen aan nieuwe schalen om alleen trillingen te meten die mensen konden voelen. Sindsdien is de ontwikkeling constant gebleven tot de nieuwe met veel nauwkeuriger en veel gevoeliger voor de verschillende taken van geologen en ander personeel dat dit soort maatregelen gewoonlijk gebruikt. Met de komst van elektronica zijn deze apparaten gemoderniseerd en veel geavanceerder geworden totdat ze de huidige seismografen bereiken.
Momenteel kunnen seismografen informatie ontvangen van trillingen van verschillende punten op aarde. Degenen in de buurt van de epicentra kunnen aardbevingsmetingen uitvoeren om oproepen op te nemen S-golven en P-golven. Aan de andere kant kunnen de verste alleen P-golven opnemen. En voor het geval je het nog niet wist, de sensoren die op de grond zijn geplaatst om deze aardse trillingen op te vangen, worden geofoons genoemd, hoewel in de zee ook een complementaire hydrofoon wordt gebruikt. meet de akoestische golven die ze door water worden uitgezonden wanneer zich een aardbeving voordoet.
Hoe de seismograaf te monteren
Als je een passie hebt voor dit type apparaat, en een maker, dan kan dat je eigen doe-het-seismograaf voor net geen € 100...
El werking van dit project Het is vrij eenvoudig, zoals te zien is in het diagram in de afbeelding hierboven. De zelfgemaakte seismograaf zal de beweging van de grond detecteren dankzij een magneet die aan een veer hangt, zodat deze vrij op en neer kan stuiteren.
Een stationaire draadspiraal wordt rond de magneet op het referentieoppervlak geplaatst. Dankzij dit wordt elke beweging, hoe klein de magneet ook maakt, sindsdien gedetecteerd zullen stromen in de kabel genereren die kunnen worden gemeten met precisie. De rest van het apparaat is de elektronica die nodig is om die elektronica om te zetten in gegevens die kunnen worden opgenomen en bekeken op het scherm van onze pc.
Benodigde materialen
Om zo'n systeem te maken, heb je er een paar nodig vrij basiselementen en die we allemaal binnen handbereik hebben. De volledige lijst is:
- Un metalen veer. Het is misschien het typische speelgoed van het beroemde Slinky, Jr.-speelgoed, dat je in sommige films ziet die een trap afgaan en alleen naar beneden gaan ...
- Ring magneet maak het krachtig (RC44), bijvoorbeeld gemaakt van neodymium.
- Versterker OpAmp LT1677CN8 signaalsignaal, en spoel van koperdraad Magnetisch (42 gauge vernis geïsoleerd) om een zwak signaal om te zetten in een sterker signaal. (MW42-4)
- PVC-buizen om de kabel op te winden.
- Een apparaat dat het analoge signaal in digitaal kan omzetten. In dit geval wordt het gebruikt Arduino.
- Een opname- en opnameapparaat. In dit geval draait de software op onze pc om te vertegenwoordigen wat Arduino oppikt ...
- structuur gemaakt van hout, metaal of plastic om de veer vast te houden.
- Breadboard of plaat printplaat voor solderen.
- Weerstanden 10K en 866K
- condensors 0.01 uF, 0.1 uF, 1 uF, 330pF
- Kabels voor aansluiting
Stap voor stap procedure
stap 1
Eerst moet je wat koperdraad met isolatie omwikkelen maak een spoel. In dit project gebruiken ze PVC-buizen die je in elk sanitair kunt vinden. De slang wordt doorgesneden en u laat ongeveer 1 inch (2.54 cm) over waar deze is omwikkeld met 2500 draadomwentelingen. Vergeet niet dat het moet worden geïsoleerd met wat vernis, ze worden in sommige vestigingen al zo verkocht.
Je kunt ook een stuk maken met een 3D-printer als je dat liever hebt, of gebruik andere soorten gerecycled materiaal om de PVC-buis te vervangen ... Een andere optie is om de spoelen zelf te gebruiken waar de gewikkelde draad komt, als je er een hebt. En om de draad in te wikkelen, kunt u de hulp van een naaimachine of een boormachine gebruiken, zoals te zien is in de video.
Onthoud dat je moet soldeer normale draden aan beide uiteinden van de koperdraad van de spoel. Met hen kun je de verbindingen beter maken, aangezien de koperdraad van de spoel extreem dun is om ermee te kunnen werken en deze vervolgens op het Arduino-bord aan te sluiten.
stap 2
De volgende stap is hang en kalibreer de veer met de magneet. Hiervoor dient u de magneten op de draad of veer te lijmen. Ze moeten in de buis worden opgehangen met de wikkeling die u in de vorige stap hebt gemaakt. U moet de afstand waarop u het op het hout, metaal of wat u ook gebruikt, goed kalibreren, zodat wanneer er een trilling is, de veer de magneet precies in het midden van de spoel beweegt, zodat deze kan induceren een stroom erin.
Bovendien moet de kalibratie de trilling is 1Hz, dat wil zeggen, het beweegt één keer per seconde op en neer. Op en neer is de volledige cyclus die in één seconde moet worden gedaan.
stap 3
naar versterk de geïnduceerde stroom in de spoelOmdat het verplaatsen van de magneet in de kern van de spoel zeer kleine stromen genereert, is een signaalversterker nodig. Er zijn verschillende soorten goede signaalversterkers, je kunt ze allemaal gebruiken. De verbinding is eenvoudig, je kunt het doen op een broodplank of op een geperforeerde plaat door vloerbedekking, als je het permanent wilt laten. U hoeft alleen maar de circuits aan te sluiten zoals weergegeven in de afbeelding ...
stap 4
Laten we nu eens het Arduino-bord Een, die verantwoordelijk zal zijn voor het omzetten van het signaal versterkt door het circuit uit de vorige stap en het omzetten in digitale gegevens. De seismograaf is gebaseerd op een andere TC1-project waar u meer details over de Arduino-configuratie kunt vinden.
stap 5
Wanneer u Arduino via de USB op de pc aansluit, worden de gegevens vastgelegd en met behulp van software kunnen de gegevens worden geladen via de seriële poortmonitor die je hebt in Arduino IDE. Alles moet de juiste gegevens bevatten, zo niet, controleer dan of het correct is aangesloten op de juiste COM-poort.
U kunt gebruik maken jAma SixHet is een interessant project en om gegevens te kunnen zien en delen met andere studenten en wetenschappers over de hele wereld.
U kunt ook enkele aanpassingen en verbeteringen aanbrengen in lawaai verminderen en voorkomen dat u valse informatie geeft. Het systeem is vrij gevoelig, dus het kan trillingen registreren die niet echt aardbevingen zijn. Het kan ook trillingen oppikken van bepaalde apparaten of voertuigen in de buurt. Voer nu Purge en Error uit! Tot ik het finetun ...
bron:
Instructables - Doe-het-zelf seismometer