Un seizmograf ali seizmometer je naprava, ki omogoča merjenje premikov zemeljske površine, to so potresi ali tresljaji katere koli vrste. Na splošno se uporabljajo za merjenje tistih, ki nastanejo pri premikanju tektonskih ali litosferskih plošč, in tako lahko izvajajo študije in napovedujejo morebitne potrese. Izum je leta 1842 ustvaril Škot James David Forbes.
Takratni instrument je bil primitiven in je bil sestavljen iz nihala, ki je zaradi svoje mase zaradi vztrajnosti ostalo nepremično. Medtem ko so se vsi ostali deli stroja premikali okoli njega. Nihalo je imelo na koncu šilo in je omogočalo pisanje na valjčku časovno vezani papir. Na ta način so bila tla, ko je vibrirala, na omenjenem papirju predstavljena v obliki krivulj.
Počasi so se merilni instrumenti razvili, da so se prilagodili novim lestvicam, da so merili le tresljaje, ki so jih ljudje lahko čutili. Od takrat naprej je bil razvoj do novih nenehno bolj natančen in veliko bolj občutljiv za različne naloge geologov in drugo osebje, ki običajno uporablja to vrsto ukrepov. S prihodom elektronike so bile te naprave posodobljene in postale veliko bolj izpopolnjene, dokler niso dosegle sedanjih seizmografov.
Trenutno lahko seizmografi prejemajo informacije od tresljajev z različnih točk na Zemlji. Tisti, ki so v bližini epicentrov, lahko zabeležijo potresna branja za snemanje klicev S valovi in valovi P. Po drugi strani pa lahko najbolj oddaljeni snemajo samo valove P. In če niste vedeli, se senzorji, nameščeni na tleh, ki zajemajo te zemeljske vibracije, imenujejo geofoni, čeprav se v morju za dopolnjevanje hidrofona uporablja tudi izmerite zvočne valove, ki jih prenaša voda ob potresu.
Kako namestiti seizmograf
Če ste navdušeni nad to vrsto naprave in izdelovalcem, lahko to storite svoj DIY seizmograf za nekaj manj kot 100 EUR...
El delovanje tega projekta Preprosto je, kot je razvidno iz diagrama na zgornji sliki. Domači seizmograf bo zaznal gibanje tal zahvaljujoč magnetu, ki visi z vzmeti, tako da lahko prosto odbija gor in dol.
Nepremična tuljava žice je nameščena okoli magneta na referenčni površini. Zahvaljujoč njej bo zaznano vsako gibanje, ne glede na to, kako majhen je magnet, saj bo v kablu ustvaril tokove, ki jih je mogoče izmeriti natančno. Preostala naprava je elektronika, ki je potrebna za pretvorbo te elektronike v podatke, ki jih je mogoče posneti in si ogledati na zaslonu našega računalnika.
Potrebni materiali
Če želite ustvariti tak sistem, jih boste potrebovali nekaj povsem osnovne elemente in ki jih imamo vsi na dosegu roke. Celoten seznam je:
- Un kovinska vzmet. Morda gre za tipično znamenito igračo Slinky, Jr., za tiste, ki jih vidite v nekaterih filmih, ki se spustijo po stopnicah in se spustijo same ...
- Obročasti magnet naj bo močnejši (RC44), na primer iz neodima.
- Ojačevalnik Signalni signal OpAmp LT1677CN8 in tuljava iz bakrene žice Magnetni (izoliran z lakom 42) za pretvorbo šibkega signala v močnejši signal. (MW42-4)
- PVC cevi za navijanje kabla.
- Naprava, ki lahko pretvori analogni signal v digitalni. V tem primeru se uporablja Arduino.
- Naprava za snemanje in snemanje. V tem primeru programska oprema teče naprej naš pc predstavljati tisto, kar Arduino pobere ...
- struktura iz lesa, kovine ali plastike za držanje vzmeti.
- Breadboard oz ploščo tiskano vezje za spajkanje.
- Upori 10K in 866K
- Kondenzatorji 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
- Kabli za povezavo
Postopek po korakih
korak 1
Najprej morate naviti nekaj bakrene žice z izolacijo ustvari tuljavo. V tem projektu uporabljajo PVC cevi, ki jih najdete v vseh vodovodnih instalacijah. Cev se razreže in na njej se zavije približno 1 cm (2.54 palca), kjer je ovita z 2500 zavoji navoja. Ne pozabite, da mora biti izoliran z nekaj lakom, v nekaterih obratih se že tako prodajajo.
Del lahko ustvarite tudi z 3D tiskalnik, če želite, ali uporabite druge vrste recikliranih materialov, da zamenjate PVC cev ... Druga možnost je, da uporabite same tuljave, kjer pride navita nit, če jih imate par. In da ovijete žico, lahko uporabite pomoč šivalnega stroja ali svedra, kot je razvidno iz videoposnetka.
Ne pozabite, da morate spajkajte običajne žice na oba konca bakrene žice tuljave. Z njimi boste lahko izboljšali povezave, saj je bakrena žica tuljave izjemno tanka, da lahko z njo delate in jo nato priključite na ploščo Arduino.
korak 2
Naslednji korak je obesite in umerite vzmet z magnetom. Za to morate magnete pritrditi na žico ali vzmet. V cevi jih je treba obesiti z navitjem, ki ste ga ustvarili v prejšnjem koraku. Umeriti morate razdaljo, na katero jo obesite na leseno, kovinsko ali katero koli drugo podlago ..., tako da vzmet ob premiku magnet premakne naravnost v sredino tuljave, da lahko sproži tok v njem.
Poleg tega mora kalibracija narediti vibracije so 1Hz, to pomeni, da se premika gor in dol enkrat na sekundo. Gor in dol je celoten cikel, ki ga je treba opraviti v eni sekundi.
korak 3
za ojačajo inducirani tok v tuljaviKer premikanje magneta v jedru tuljave ustvarja zelo majhne tokove, je potreben ojačevalnik signala. Obstaja več vrst dobrih ojačevalcev signala, lahko uporabite katerega koli. Povezava je preprosta, lahko jo naredite na tabli ali na perforirani plošči s talno oblogo, če jo želite pustiti trajno. Preprosto morate povezati vezja, kot je prikazano na sliki ...
korak 4
Zdaj pa pojdiva plošča arduino ONE, ki bo odgovoren za pretvorbo signala, ojačenega v vezju iz prejšnjega koraka, in njegovo pretvorbo v digitalne podatke. Seizmograf temelji na drugem Projekt TC1 kjer lahko najdete več podrobnosti o konfiguraciji Arduino.
korak 5
Ko Arduino povežete z osebnim računalnikom prek USB-ja, bodo podatki zajeti in s pomočjo programske opreme se lahko podatki naložijo prek monitor serijskih vrat ki ga imate v Arduino IDE. Vse bi moralo prikazovati ustrezne podatke, če ne, preverite, ali so pravilno priključeni na ustrezna vrata COM.
Uporabite lahko jAma SixGre za zanimiv projekt, ki omogoča ogled in izmenjavo podatkov z drugimi študenti in znanstveniki po vsem svetu.
Lahko tudi naredite nekaj popravkov in izboljšav zmanjšati hrup in vam preprečujejo dajanje nekaterih lažnih podatkov. Sistem je precej občutljiv, zato lahko zabeleži tresljaje, ki v resnici niso potresi. Lahko zazna tudi vibracije nekaterih bližnjih naprav ali vozil. Zdaj opravite Čiščenje in napake! Dokler ga ne nastavim natančno ...
vir:
Instrukcije - DIY seizmometer