Jak krok po kroku stworzyć od podstaw domowy sejsmograf

znak sejsmografu na papierze

Un sejsmograf lub sejsmometr to urządzenie umożliwiające pomiar ruchów powierzchni ziemiczyli wszelkiego rodzaju trzęsienia ziemi lub wstrząsy. Ogólnie rzecz biorąc, są one używane do pomiaru wartości wytwarzanych przez ruch płyt tektonicznych lub litosferycznych, dzięki czemu są w stanie przeprowadzić badania i przewidzieć możliwe trzęsienia ziemi. Wynalazek został stworzony przez Szkota Jamesa Davida Forbesa w 1842 roku.

Instrument tego czasu był prymitywny i składał się z wahadła, które ze względu na swoją masę pozostawało nieruchome z powodu bezwładności. Podczas gdy wszystkie inne części maszyny poruszały się wokół niego. Wahadło miało na końcu szydło i pozwalało na pisanie na wałku papier terminowy. W ten sposób, gdy podłoże wibrowało, było to przedstawiane na wspomnianym papierze w postaci krzywych.

Stopniowo przyrządy pomiarowe ewoluowały, dostosowując się do nowych skal, aby mierzyć tylko drżenia, które ludzie mogli odczuwać. Od tego czasu rozwój był ciągły, aż do nowych, znacznie bardziej precyzyjnych i znacznie bardziej wrażliwych na różne zadania geologów i inny personel, który zwykle stosuje tego typu środki. Wraz z pojawieniem się elektroniki urządzenia te zostały zmodernizowane i stały się znacznie bardziej wyrafinowane, aż dotrą do obecnych sejsmografów.

Obecnie sejsmografy mogą otrzymywać informacje z wstrząsów z różnych punktów na Ziemi. Osoby w pobliżu epicentrów mogą wykonywać odczyty trzęsień ziemi, aby nagrywać rozmowy Załamki S i załamki P.. Z drugiej strony, najodleglejsze mogą rejestrować tylko fale P. A jeśli nie wiesz, czujniki umieszczone na ziemi w celu wychwycenia tych ziemskich wibracji nazywane są geofonami, chociaż w morzu używany jest również hydrofon uzupełniający. mierzą fale akustyczne, które są przenoszone przez wodę podczas trzęsienia ziemi.

Jak zamontować sejsmograf

Schemat sejsmografu domowej roboty

Jeśli jesteś pasjonatem tego typu urządzenia i producenta, możesz to zrobić własny sejsmograf do samodzielnego montażu za niecałe 100 €...

El działanie tego projektu Jest to dość proste, jak widać na schemacie na powyższym obrazku. Sejsmograf domowy wykryje ruch ziemi dzięki magnesowi zawieszonemu na sprężynie, dzięki czemu może ona swobodnie odbijać się w górę iw dół.

Wokół magnesu na powierzchni odniesienia umieszcza się nieruchomą cewkę z drutu. Dzięki niemu każdy ruch, bez względu na to, jak mały jest magnes, zostanie wykryty, ponieważ będzie generować prądy w kablu, które można zmierzyć z precyzją. Reszta urządzenia to elektronika niezbędna do przekształcenia tej elektroniki w dane, które można zapisać i wyświetlić na ekranie naszego komputera.

Potrzebne materiały

Aby stworzyć taki system, będziesz potrzebować kilku dość podstawowe elementy, które wszyscy mamy na wyciągnięcie ręki. Pełna lista to:

  • Un metalowa sprężyna. Może to być typowa ze słynnych zabawek Slinky Jr., tych, które widzisz w niektórych filmach, które zjeżdżają ze schodów i schodzą samotnie ...
  • Magnes pierścieniowy sprawiają, że jest mocny (RC44), na przykład wykonany z neodymu.
  • Wzmacniacz Sygnał OpAmp LT1677CN8 i cewka z drutu miedzianego Magnetyczny (izolowany lakierem 42 AWG) do konwersji słabego sygnału na silniejszy. (MW42-4)
  • Rury PCV do nawijania kabla.
  • Urządzenie zdolne do konwersji sygnału analogowego na cyfrowy. W tym przypadku jest używany Arduino.
  • Urządzenie do nagrywania i nagrywania. W tym przypadku oprogramowanie działające na platformie nasz komputer aby przedstawić to, co odbiera Arduino ...
  • struktura wykonane z drewna, metalu lub tworzywa sztucznego do trzymania sprężyny.
  • Płytka prototypowa lub Płyta Płytka drukowana do lutowania.
  • Rezystory 10K i 866K
  • Kondensatory 0.01 uF, 0.1 uF, 1 uF, 330 pF
  • Kable do podłączenia

Procedura krok po kroku

krok 1

Najpierw należy nawinąć drut miedziany z izolacją utwórz cewkę. W tym projekcie używają rur PVC, które można znaleźć w każdej kanalizacji. Rurkę przecina się i pozostawia około 1 cala (2.54 cm), gdzie jest owinięta 2500 zwojami nici. Pamiętaj, że trzeba go zaizolować jakimś lakierem, w niektórych sklepach są już tak sprzedawane.

Możesz również utworzyć kawałek z rozszerzeniem Drukarka 3D, jeśli woliszlub użyj innych rodzajów materiałów pochodzących z recyklingu, aby zastąpić rurę PVC ... Inną opcją jest użycie samych szpulek, w których znajduje się nawinięta nić, jeśli masz ich parę. Aby owinąć drut, możesz użyć maszyny do szycia lub wiertła, jak widać na filmie.

Szpula z drutu miedzianego

Pamiętaj, że musisz przylutuj zwykłe druty do obu końców miedzianego drutu cewki. Dzięki nim będziesz mógł wykonać lepsze połączenia, ponieważ miedziany drut cewki jest niezwykle cienki, aby móc z nim pracować, a następnie podłączyć go do płytki Arduino.

krok 2

Następnym krokiem jest zawieś i skalibruj sprężynę za pomocą magnesu. W tym celu należy umieścić magnesy przyklejone do drutu lub sprężyny. Powinny być zawieszone wewnątrz rury z uzwojeniem utworzonym w poprzednim kroku. Musisz dobrze skalibrować odległość, w której wieszasz go na drewnianym, metalowym lub jakimkolwiek innym wsporniku ... tak, aby w przypadku drżenia sprężyna poruszała magnesem dokładnie w środku cewki, aby mógł wywołać prąd w nim.

Zawieszona sprężyna magnetyczna

Ponadto kalibracja powinna spowodować, że wibracja wynosi 1 Hzczyli porusza się w górę iw dół raz na sekundę. W górę iw dół to cały cykl, który należy wykonać w ciągu jednej sekundy.

krok 3

do wzmocnić indukowany prąd w cewcePonieważ poruszanie magnesem w rdzeniu cewki generuje bardzo małe prądy, potrzebny jest wzmacniacz sygnału. Istnieje kilka rodzajów dobrych wzmacniaczy sygnału, możesz użyć dowolnego. Połączenie jest proste, możesz to zrobić na płytce stykowej lub na płycie perforowanej przy podłodze, jeśli zamierzasz zostawić to na stałe. Wystarczy podłączyć obwody jak na obrazku ...

krok 4

A teraz płyta arduino ONE, który będzie odpowiedzialny za przetworzenie sygnału wzmacnianego przez układ z poprzedniego kroku i przetworzenie go na dane cyfrowe. Sejsmograf jest oparty na innym Projekt TC1 gdzie można znaleźć więcej szczegółów na temat konfiguracji Arduino.

krok 5

Program rejestracji sygnału

Po podłączeniu Arduino do komputera przez USB dane zostaną przechwycone, a za pomocą oprogramowania można je załadować przez monitor portu szeregowego które masz w Arduino IDE. Wszystko powinno pokazywać poprawne dane, jeśli nie, sprawdź czy jest poprawnie podłączone do właściwego portu COM.

Można użyć jAma SixTo ciekawy projekt, a możliwość przeglądania i udostępniania danych innym studentom i naukowcom na całym świecie.

Możesz także wprowadzić pewne poprawki i ulepszenia stłumić hałas i uniemożliwić podanie fałszywych informacji. System jest dość czuły, więc może rejestrować wstrząsy, które tak naprawdę nie są trzęsieniami ziemi. Może również odbierać wibracje z pobliskich urządzeń lub pojazdów. Teraz wykonaj Purge and Error! Dopóki go nie dostroję ...

źródło:

Instrukcje - Sejsmometr DIY

Sejsmograf TC1


Treść artykułu jest zgodna z naszymi zasadami etyka redakcyjna. Aby zgłosić błąd, kliknij tutaj.

Bądź pierwszym który skomentuje

Zostaw swój komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

*

*

  1. Odpowiedzialny za dane: Miguel Ángel Gatón
  2. Cel danych: kontrola spamu, zarządzanie komentarzami.
  3. Legitymacja: Twoja zgoda
  4. Przekazywanie danych: Dane nie będą przekazywane stronom trzecim, z wyjątkiem obowiązku prawnego.
  5. Przechowywanie danych: baza danych hostowana przez Occentus Networks (UE)
  6. Prawa: w dowolnym momencie możesz ograniczyć, odzyskać i usunąć swoje dane.

angielski testPrzetestuj katalońskihiszpański quiz