Un seizmograf alebo seizmometer je zariadenie, ktoré umožňuje merať pohyby zemského povrchu, teda zemetrasenia alebo otrasy akéhokoľvek druhu. Spravidla sa používajú na meranie tých, ktoré vznikajú pri pohybe tektonických alebo litosférických dosiek, a umožňujú tak vykonávať štúdie a predpovedať možné zemetrasenia. Vynález vytvoril Škót James David Forbes v roku 1842.
Nástroj tej doby bol primitívny a pozostával z kyvadla, ktoré vďaka svojej hmotnosti zostalo nehybné kvôli zotrvačnosti. Zatiaľ čo sa okolo neho pohybovali všetky ostatné časti stroja. Kyvadlo malo na svojom konci šidlo a umožňovalo písanie na valček časovo viazaný papier. Týmto spôsobom, keď vibrovala zem, bolo to znázornené na uvedenom papieri vo forme kriviek.
Postupne sa vyvinuli meracie prístroje, ktoré sa prispôsobili novým váham, aby merali iba otrasy, ktoré ľudia cítili. Od tej doby bol vývoj neustále v kondícii, až do tých nových, ktoré boli oveľa presnejšie a oveľa citlivejšie na rôzne úlohy geológov a ďalší personál, ktorý zvyčajne používa tento typ opatrení. S príchodom elektroniky sa tieto zariadenia modernizovali a stávali sa oveľa sofistikovanejšími, až kým nedosiahli súčasné seizmografy.
V súčasnosti môžu seizmografy prijímať informácie z otrasov z rôznych bodov na Zemi. Tí, ktorí sú v blízkosti epicentier, môžu zaznamenávať hovory čítaním zemetrasení S vlny a P vlny. Na druhej strane tí najvzdialenejší môžu zaznamenávať iba vlny P. A ak ste to nevedeli, snímače umiestnené na zemi, ktoré zachytávajú tieto pozemské vibrácie, sa nazývajú geofóny, hoci v mori sa zvykne používať aj doplnkový hydrofón. zmerajte akustické vlny, ktoré sú prenášané vodou pri zemetrasení.
Ako namontovať seizmograf
Ak ste vášnivým milovníkom tohto typu zariadenia a výrobcom, môžete to urobiť svoj vlastný DIY seizmograf za necelých 100 EUR...
El tohto projektu Je to celkom jednoduché, ako je zrejmé z diagramu na obrázku vyššie. Domáci seizmograf zaznamená pohyb zeme vďaka magnetu, ktorý visí z pružiny, aby sa mohol voľne odrážať hore a dole.
Stacionárna cievka drôtu je umiestnená okolo magnetu na referenčnej ploche. Vďaka tomu bude detekovaný akýkoľvek pohyb bez ohľadu na to, aký malý je magnet bude generovať prúdy v kábli, ktoré je možné merať s presnosťou. Zvyšok zariadenia predstavuje elektronika nevyhnutná na transformáciu tejto elektroniky na údaje, ktoré je možné zaznamenať a zobraziť na obrazovke nášho počítača.
Potrebné materiály
Na vytvorenie takého systému ich budete potrebovať niekoľko úplne základné prvky a ktoré máme všetci na dosah ruky. Celý zoznam je:
- Un kovová pružina. Môže to byť typický typ zo slávnej hračky Slinky Jr., tých, ktoré vidíte v niektorých filmoch a ktoré strhnú nejaké schody a idú dole sami ...
- Prsteňový magnet aby bol výkonný (RC44), napríklad vyrobený z neodýmu.
- Zosilňovač signál OpAmp LT1677CN8 a cievka medeného drôtu Magnetický (izolovaný lak s mierkou 42) na premenu slabého signálu na silnejší. (MW42-4)
- PVC rúrky na navinutie kábla.
- Zariadenie schopné prevádzať analógový signál na digitálny. V tomto prípade sa používa Arduino.
- Záznamové a záznamové zariadenie. V takom prípade softvér beží ďalej náš pc reprezentovať to, čo Arduino zachytáva ...
- štruktúra vyrobené z dreva, kovu alebo plastu na uchytenie pružiny.
- Nepálska doska alebo doska doska plošných spojov na spájkovanie.
- Rezistory 10K a 866K
- Kondenzátory 0.01 uF, 0.1 uF, 1 uF, 330 pF
- Káble na pripojenie
Postup krok za krokom
krok 1
Najprv musíte navinúť medený drôt s izoláciou na vytvorte cievku. V tomto projekte používajú PVC rúry, ktoré nájdete v akomkoľvek vodovode. Hadička je narezaná a ponecháte asi 1 cm na mieste, kde je zabalená s 2.54 závitmi závitu. Pamätajte, že musí byť izolovaná nejakým lakom, v niektorých prevádzkach sa už tak predávajú.
Môžete tiež vytvoriť kúsok pomocou 3D tlačiareň, ak chcete, alebo na výmenu potrubia z PVC použite iné druhy recyklovaných materiálov ... Ďalšou možnosťou je použiť samotné cievky tam, kde sa nachádza navinutá niť, ak ich máte pár. A na zabalenie drôtu môžete použiť šijací stroj alebo vŕtačku, ako je vidieť na videu.
Pamätajte, že musíte na oba konce medeného drôtu cievky pripájajte normálne drôty. S nimi budete môcť lepšie prepojiť, pretože medený drôt cievky je extrémne tenký, aby s ním mohol pracovať a potom ho pripojiť k doske Arduino.
krok 2
Ďalším krokom je zaveste a kalibrujte pružinu pomocou magnetu. K tomu musíte dať magnety nalepené na drôte alebo pružine. Mali by byť zavesené vo vnútri potrubia s vinutím, ktoré ste vytvorili v predchádzajúcom kroku. Musíte dobre nakalibrovať vzdialenosť, v ktorej ho zavesíte na drevený, kovový alebo akýkoľvek iný podklad, ktorý použijete ..., aby pri chvení pružina pohybovala magnetom priamo v strede cievky, aby mohla vyvolať prúd v ňom.
Kalibrácia by navyše mala robiť: vibrácie sú 1 Hz, to znamená, že sa pohybuje hore a dole raz za sekundu. Hore a dole je kompletný cyklus, ktorý je potrebné vykonať za jednu sekundu.
krok 3
na zosilniť indukovaný prúd v cievkePretože pohyb magnetu v jadre cievky generuje veľmi malé prúdy, je potrebný zosilňovač signálu. Existuje niekoľko typov dobrých zosilňovačov signálu, môžete použiť akýkoľvek. Pripojenie je jednoduché, môžete to urobiť na doske alebo na dierovanom plechu podlahou, ak ho chcete nechať natrvalo. Jednoducho musíte zapojiť obvody tak, ako je to znázornené na obrázku ...
krok 4
Teraz poďme arduino doske OSN, ktorá bude zodpovedná za transformáciu signálu zosilneného obvodom z predchádzajúceho kroku a jeho transformáciu na digitálne údaje. Seizmograf je založený na inom Projekt TC1 kde nájdete viac podrobností o konfigurácii Arduina.
krok 5
Keď pripojíte Arduino k PC cez USB, dáta sa zachytia a pomocou softvéru bude možné dáta načítať cez monitor sériového portu ktoré máte v Arduino IDE. Všetko by malo obsahovať správne údaje, ak nie, skontrolujte, či je správne pripojené k správnemu portu COM.
Môžete použiť jAma šesťJe to zaujímavý projekt a schopnosť vidieť a zdieľať údaje s ostatnými študentmi a vedcami z celého sveta.
Môžete tiež urobiť nejaké úpravy a vylepšenia znížiť hluk a vyhýbajte sa uvádzaniu nepravdivých informácií. Systém je dosť citlivý, takže dokáže zaznamenať otrasy, ktoré v skutočnosti nie sú zemetraseniami. Môže tiež zachytávať vibrácie z niektorých blízkych spotrebičov alebo vozidiel. Teraz urobte čistenie a chyby! Kým to nenaladím ...
Fuente:
Pokyny DIY seizmometer