Hvordan lage en hjemmelaget seismograf fra bunnen av trinn for trinn

seismografmerke på papir

Un seismograf eller seismometer er en enhet som gjør det mulig å måle bevegelser på jordoverflaten, det vil si jordskjelv eller skjelving av noe slag. Generelt brukes de til å måle de som produseres av bevegelsen av tektoniske eller litosfæriske plater, og dermed være i stand til å utføre studier og forutsi mulige jordskjelv. Oppfinnelsen ble skapt av skotten James David Forbes i 1842.

Instrumentet til den tiden var primitivt, og besto av en pendel som på grunn av massen forble ubevegelig på grunn av treghet. Mens alle de andre delene av maskinen beveget seg rundt ham. Pendelen hadde en syl på slutten og tillot skriving på en rull på tidsbundet papir. På denne måten, når bakken vibrerte, ble den representert på papiret i form av kurver.

Litt etter litt utviklet måleinstrumentene seg til å tilpasse seg nye skalaer for kun å måle skjelv som folk kunne kjenne på. Siden den gang har utviklingen vært konstant til de nye med mye mer presisjon og mye mer følsom for forskjellige oppgaver til geologer og annet personell som vanligvis bruker denne typen tiltak. Med elektronikkens ankomst har disse enhetene blitt modernisert og blitt mye mer sofistikerte til de når de nåværende seismografene.

For øyeblikket kan seismografer motta informasjon fra skjelv fra forskjellige steder på jorden. De i nærheten av episentrene kan ta jordskjelvmålinger for å registrere samtaler S-bølger og P-bølger. På den annen side kan de fjerneste bare registrere P-bølger. Og hvis du ikke visste det, blir sensorene plassert på bakken for å fange opp disse jordiske vibrasjonene kalt geofoner, selv om det i sjøen også brukes en komplementær hydrofon til måle de akustiske bølgene som de overføres av vann når det oppstår et jordskjelv.

Hvordan montere seismografen

Hjemmelaget seismografordning

Hvis du er lidenskapelig opptatt av denne typen enheter, og en produsent, kan du gjøre det din egen DIY-seismograf for i underkant av € 100...

El drift av dette prosjektet Det er ganske enkelt, som det fremgår av diagrammet på bildet ovenfor. Hjemmeseismografen vil oppdage bevegelse av bakken takket være en magnet som henger fra en fjær slik at den kan sprette opp og ned fritt.

En stasjonær trådspole er plassert rundt magneten på referanseflaten. Takket være det, vil enhver bevegelse, uansett hvor liten magneten gjør, bli oppdaget siden vil generere strømmer i kabelen som kan måles med presisjon. Resten av enheten er elektronikken som er nødvendig for å transformere den elektronikken til data som kan registreres og vises på skjermen på PCen vår.

Nødvendige materialer

For å lage et slikt system, trenger du noen få ganske grunnleggende elementer og som vi alle har innen fingertuppene. Hele listen er:

  • Un metallfjær. Det kan være det typiske av det berømte Slinky, Jr.-leketøyet, de du ser i noen filmer som trekker ned noen trapper og går ned alene ...
  • Ringmagnet gjør den kraftig (RC44), for eksempel laget av neodym.
  • Forsterker OpAmp LT1677CN8 signal signal, og spiral av kobbertråd Magnetisk (42 gauge lakkisolert) for å konvertere svakt signal til sterkere signal. (MW42-4)
  • PVC-rør å vikle kabelen.
  • En enhet som kan konvertere det analoge signalet til digitalt. I dette tilfellet brukes den Arduino.
  • En opptaks- og innspillingsenhet. I dette tilfellet kjører programvare på vår pc å representere det Arduino plukker opp ...
  • struktur laget av tre, metall eller plast for å holde fjæren.
  • Brettbrett eller board kretskort for lodding.
  • Motstander 10K og 866K
  • kondensatorer 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
  • Kabler for tilkobling

Trinn for trinn prosedyre

Trinn 1

Først må du vikle litt kobbertråd med isolasjon til lage en spole. I dette prosjektet bruker de PVC-rør som du kan finne i alle rørleggerarbeid. Røret blir kuttet, og du vil la være ca. 1 cm der det er pakket med 2.54 omdreininger av tråden. Husk at det må være isolert med litt lakk, de selges allerede slik i noen virksomheter.

Du kan også lage et stykke med en 3D-skriver hvis du foretrekker det, eller bruk andre typer resirkulerte materialer for å erstatte PVC-røret ... Et annet alternativ er å bruke spolene selv der sårtråden kommer hvis du har et par av dem. Og for å pakke ledningen, kan du bruke hjelp av en symaskin eller en drill som vist i videoen.

Kobbertrådssnelle

Husk at du må loddrett vanlige ledninger til begge ender av spiralens kobbertråd. Med dem vil du kunne gjøre forbindelsene bedre, siden kobbertråden til spolen er ekstremt tynn for å kunne jobbe med den og deretter koble den til Arduino-kortet.

Trinn 2

Neste trinn er heng og kalibrer fjæren med magneten. For dette må du sette magneter limt på ledningen eller fjæren. De skal henges inne i røret med viklingen du opprettet i forrige trinn. Du må kalibrere godt avstanden du henger den på på tre, metall eller hva du bruker støtte, slik at fjæren beveger magneten rett i midten av spolen når den er skjelven en strøm i den.

Suspendert magnetfjær

I tillegg bør kalibreringen gjøre det vibrasjon er 1Hzdet vil si at den beveger seg opp og ned en gang i sekundet. Opp og ned er hele syklusen som må gjøres på ett sekund.

Trinn 3

Til forsterke den induserte strømmen i spolenSiden flytting av magneten i spolekjernen genererer svært små strømmer, er det nødvendig med en signalforsterker. Det er flere typer gode signalforsterkere, du kan bruke hvilken som helst. Tilkoblingen er enkel, du kan gjøre det på et brødbrett eller på en perforert tallerken ved gulv, hvis du skal la den være permanent. Du må bare koble kretsene som vist på bildet ...

Trinn 4

La oss nå arduino-brettet A, som vil være ansvarlig for å transformere signalet som er forsterket av kretsen fra forrige trinn og transformere det til digitale data. Seismografen er basert på en annen TC1-prosjekt der du kan finne mer informasjon om Arduino-konfigurasjonen.

Trinn 5

Program for signalregistrering

Når du kobler Arduino til PCen via USB, blir dataene fanget opp, og ved hjelp av en programvare vil dataene kunne lastes gjennom seriell portmonitor som du har i Arduino IDE. Alt skal vise de riktige dataene, hvis ikke, sjekk at de er riktig koblet til riktig COM-port.

Du kan bruke jAma SixDet er et interessant prosjekt og å kunne se og dele data med andre studenter og forskere over hele verden.

Du kan også gjøre noen justeringer og forbedringer av redusere støy og hindre deg i å gi noe falsk informasjon. Systemet er ganske følsomt, så det kan registrere skjelv som egentlig ikke er jordskjelv. Det kan også hente vibrasjoner fra noen apparater eller kjøretøy i nærheten. Gjør nå Purge and Error! Inntil jeg finjusterer det ...

Fuente:

Instruksjoner - DIY seismometer

TC1 seismograf


Bli den første til å kommentere

Legg igjen kommentaren

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Kontroller SPAM, kommentaradministrasjon.
  3. Legitimering: Ditt samtykke
  4. Kommunikasjon av dataene: Dataene vil ikke bli kommunisert til tredjeparter bortsett fra ved juridisk forpliktelse.
  5. Datalagring: Database vert for Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheter: Når som helst kan du begrense, gjenopprette og slette informasjonen din.