Un сейсмограф или сейсмометр - устройство, позволяющее измерять движения земной поверхности, то есть землетрясения или толчки любого рода. Как правило, они используются для измерения тех, которые вызваны движением тектонических или литосферных плит, и, таким образом, позволяют проводить исследования и прогнозировать возможные землетрясения. Изобретение было создано шотландцем Джеймсом Дэвидом Форбсом в 1842 году.
Инструмент того времени был примитивным и состоял из маятника, который из-за своей массы оставался неподвижным из-за инерции. Пока все остальные части машины двигались вокруг него. Маятник имел на конце шило и позволял писать на ролике. бумага с ограниченным сроком. Таким образом, когда земля вибрировала, это было представлено на указанной бумаге в виде кривых.
Постепенно измерительные приборы эволюционировали, чтобы адаптироваться к новым шкалам, позволяющим измерять только тремор, который люди могут почувствовать. С тех пор развитие шло постоянно, пока не появились новые с гораздо большей точностью и гораздо более чувствительными к разные задачи геологов и другой персонал, который обычно использует этот тип мер. С появлением электроники эти устройства были модернизированы и стали намного сложнее, пока не достигли нынешних сейсмографов.
В настоящее время сейсмографы могут получать информацию о подземных толчках из разных точек Земли. Те, кто находится рядом с эпицентрами, могут снимать показания землетрясений для записи звонков. Зубцы S и зубцы P. С другой стороны, самые удаленные из них могут записывать только волны P. И если вы не знали, датчики, размещенные на земле для регистрации этих земных колебаний, называются геофонами, хотя в море дополнительный гидрофон также используется для Измерьте акустические волны, которые они передают водой при землетрясении.
Как установить сейсмограф
Если вы увлечены этим типом устройств и являетесь производителем, вы можете сделать собственный сейсмограф, сделанный своими руками, всего за 100 евро...
El работа этого проекта Это довольно просто, как видно на схеме на изображении выше. Домашний сейсмограф обнаружит движение земли благодаря магниту, который висит на пружине, так что она может свободно подпрыгивать вверх и вниз.
Неподвижная катушка с проволокой размещается вокруг магнита на контрольной поверхности. Благодаря этому любое движение, независимо от того, насколько малым является магнит, будет обнаружено, поскольку будет генерировать токи в кабеле, которые можно измерить с точностью. Остальная часть устройства - это электроника, необходимая для преобразования этой электроники в данные, которые можно записывать и просматривать на экране нашего ПК.
Необходимые материалы
Для создания такой системы вам понадобится несколько довольно простые элементы, которые у всех нас есть под рукой. Полный список:
- Un металлическая пружина. Это может быть типичная игрушка из знаменитого Слинки-младшего, из тех, что вы видели в некоторых фильмах, которые спускаются по лестнице и спускаются в одиночку ...
- Кольцевой магнит сделать его мощным (RC44), например из неодима.
- Усилитель мощности сигнал OpAmp LT1677CN8, и катушка медной проволоки Магнитный (с изоляцией из лака 42 размера) для преобразования слабого сигнала в более сильный. (MW42-4)
- Трубы ПВХ намотать кабель.
- Устройство, способное преобразовывать аналоговый сигнал в цифровой. В этом случае используется Arduino.
- Записывающее и записывающее устройство. В этом случае программное обеспечение, работающее на наш компьютер чтобы представить, что улавливает Arduino ...
- структура из дерева, металла или пластика для удержания пружины.
- Макетная плата или плита печатная плата под пайку.
- Резисторы 10К и 866К
- конденсаторы 0.01 мкФ, 0.1 мкФ, 1 мкФ, 330 пФ
- Кабели для подключения
Пошаговая процедура
шаг 1
Сначала вы должны намотать медный провод с изоляцией, чтобы создать катушку. В этом проекте используются трубы из ПВХ, которые можно найти в любой сантехнике. Трубка обрезается, и у вас остается около 1 см (2.54 см), где она оборачивается 2500 витками нити. Помните, что ее нужно изолировать каким-нибудь лаком, в некоторых заведениях уже продаются такие.
Вы также можете создать изделие с 3D-принтер, если хотите, или используйте другие типы переработанных материалов для замены трубы из ПВХ ... Другой вариант - использовать сами катушки там, где идет намотанная нить, если у вас их пара. А чтобы намотать проволоку, можно воспользоваться помощью швейной машинки или дрели, как показано на видео.
Помни ты должен припаяйте нормальные провода к обоим концам медного провода катушки. С их помощью вы сможете улучшить соединения, поскольку медный провод катушки чрезвычайно тонкий, чтобы можно было работать с ним, а затем подключать его к плате Arduino.
шаг 2
Следующий шаг подвесьте и откалибруйте пружину с помощью магнита. Для этого необходимо прикрепить магниты к проволоке или пружине. Они должны быть подвешены внутри трубы с намоткой, которую вы создали на предыдущем шаге. Вы должны хорошо откалибровать расстояние, на котором вы вешаете его на деревянную, металлическую или другую опору ..., чтобы при сотрясении пружина перемещала магнит прямо в центре катушки, чтобы он мог вызвать ток в нем.
Кроме того, калибровка должна сделать вибрация 1 Гц, то есть он перемещается вверх и вниз один раз в секунду. Вверх и вниз - это полный цикл, который должен быть выполнен за одну секунду.
шаг 3
к усилить индуцированный ток в катушкеПоскольку перемещение магнита в сердечнике катушки генерирует очень малые токи, необходим усилитель сигнала. Есть несколько типов хороших усилителей сигнала, вы можете использовать любой. Подключение простое, можно сделать на макетной плате или на перфорированной пластине с настилом, если собираетесь оставить постоянным. Вам просто нужно подключить цепи, как показано на изображении ...
шаг 4
Теперь мы будем плата arduino ONE, который будет отвечать за преобразование сигнала, усиленного схемой из предыдущего шага, и преобразование его в цифровые данные. Сейсмограф основан на другом Проект TC1 где вы можете найти более подробную информацию о конфигурации Arduino.
шаг 5
Когда вы подключаете Arduino к ПК через USB, данные будут захвачены, и с помощью программного обеспечения данные можно будет загрузить через монитор последовательного порта что у вас есть в Arduino IDE. Все должно отображать правильные данные, если нет, проверьте, правильно ли он подключен к правильному COM-порту.
Вы можете использовать jAma SixЭто интересный проект, позволяющий видеть и делиться данными с другими студентами и учеными по всему миру.
Вы также можете внести некоторые изменения и улучшения в снизить уровень шума и избегайте предоставления ложной информации. Система довольно чувствительна, поэтому может регистрировать толчки, которые на самом деле не являются землетрясениями. Он также может улавливать вибрацию от некоторых расположенных поблизости приборов или транспортных средств. Теперь сделайте чистку и ошибку! Пока не настрою ...
источник:
Инструкции - Сейсмометр своими руками