Un sizmograf ose sizmometër është një pajisje që lejon të masë lëvizjet e sipërfaqes së tokës, domethënë tërmete ose dridhje të çdo lloji. Në përgjithësi, ato përdoren për të matur ato të prodhuara nga lëvizja e pllakave tektonike ose litosferike, dhe kështu të jenë në gjendje të kryejnë studime dhe të parashikojnë tërmete të mundshme. Shpikja u krijua nga skocezi James David Forbes në 1842.
Instrumenti i asaj kohe ishte primitiv dhe përbëhej nga një lavjerrës që, për shkak të masës së tij, mbeti i palëvizshëm për shkak të inercisë. Ndërsa të gjitha pjesët e tjera të makinës lëvizën rreth tij. Lavjerrësi kishte një fëndyell në fund dhe lejonte shkrimin në një rul letër e lidhur me kohë. Në këtë mënyrë, kur toka dridhej, ajo paraqitej në letrën e përmendur në formën e kthesave.
Pak nga pak instrumentet matëse evoluan për t’u përshtatur në shkallët e reja për të matur vetëm dridhjet që njerëzit mund t’i ndiejnë. Që atëherë, zhvillimi ka qenë i vazhdueshëm deri tek ato të reja me shumë më shumë saktësi dhe shumë më të ndjeshëm për detyra të ndryshme të gjeologëve dhe personelit tjetër që zakonisht përdorin këtë lloj të masës. Me ardhjen e pajisjeve elektronike, këto pajisje janë modernizuar dhe bëhen shumë më të sofistikuara derisa të arrijnë në sizmografët aktualë.
Aktualisht, sizmografët mund të marrin informacion nga dridhje nga pika të ndryshme në Tokë. Ata që janë afër epiqendrave mund të marrin leximet e tërmetit për të regjistruar thirrjet Valët S dhe valët P. Nga ana tjetër, ato më të largëtat mund të regjistrojnë vetëm valë P. Dhe në rast se nuk e dini, sensorët e vendosur në tokë për të kapur këto dridhje tokësore quhen gjeofonë, megjithëse në det përdoret edhe një hidrofon plotësues për të matni valët akustike që ato transmetohen nga uji kur ndodh një tërmet.
Si të montoni sizmografin
Nëse jeni të apasionuar pas këtij lloji të pajisjeve dhe një prodhues, mund ta bëni sizmografin tuaj DIY për pak më pak se 100 €...
El funksionimi i këtij projekti Shtë mjaft e thjeshtë, siç mund të shihet në diagramin në imazhin e mësipërm. Sizmografi i shtëpisë do të zbulojë lëvizjen e tokës falë një magneti që varet nga një burim në mënyrë që të mund të kërcejë lart e poshtë lirisht.
Një spiral i palëvizshëm i telit vendoset rreth magnetit në sipërfaqen referuese. Falë tij, çdo lëvizje sado e vogël të bëjë magneti do të zbulohet, pasi do të gjenerojë rryma në kabllo që mund të maten me precizion. Pjesa tjetër e pajisjes është elektronika e nevojshme për ta shndërruar atë elektronikë në të dhëna që mund të regjistrohen dhe shikohen në ekranin e PC tonë.
Materialet e nevojshme
Në mënyrë që të krijoni një sistem të tillë, do t'ju duhen disa mjaft elemente themelore dhe që të gjithë i kemi në majë të gishtave. Lista e plotë është:
- Un sustë metalike. Mund të jetë tipike e lodrës së famshme Slinky, Jr, ata që shihni në disa filma që zbresin disa shkallë dhe zbresin vetëm ...
- Magnet unazë e bëjnë atë të fuqishëm (RC44), për shembull i bërë nga neodymium.
- Përforcues Sinjali i sinjalit OpAmp LT1677CN8, dhe spiralja e telit të bakrit Magnetike (izoluar me llak 42 matës) për të kthyer sinjalin e dobët në sinjal më të fortë. (MW42-4)
- Tuba PVC të mbështjell kabllon.
- Një pajisje e aftë të shndërrojë sinjalin analog në dixhital. Në këtë rast përdoret Arduino.
- Një pajisje regjistruese dhe regjistruese. Në këtë rast, softueri ekzekutohet kompjuteri yne për të përfaqësuar atë që merr Arduino ...
- strukturë prej druri, metali ose plastike për të mbajtur sustën.
- Breadboard ose dërrasë bordi i qarkut të shtypur për bashkim.
- Rezistencat 10K dhe 866K
- Kondensatorët 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
- Kabllot për lidhje
Procedura hap pas hapi
hap 1
Së pari duhet të mbështjellni disa tela bakri me izolim krijoni një spirale. Në këtë projekt ata përdorin tuba PVC që mund t'i gjeni në çdo hidraulik. Tubi është prerë dhe ju do të lini rreth 1 inç (2.54 cm) ku është mbështjellë me 2500 kthesa fije. Mos harroni se duhet të jetë e izoluar me disa llaqe, ato tashmë janë shitur ashtu në disa ndërmarrje.
Ju gjithashtu mund të krijoni një pjesë me një Printer 3D nëse preferoni, ose përdorni lloje të tjerë të materialeve të ricikluara për të zëvendësuar tubin PVC ... Një tjetër mundësi është të përdorni vetë bateritë aty ku vjen fija e plagës nëse keni disa prej tyre. Dhe për të mbështjellur tela, mund të përdorni ndihmën e një makine qepëse ose një stërvitje siç shihet në video.
Mos harroni se duhet bashkoni tela normalë në të dy skajet e telit të bakrit të spirales. Me to do të jeni në gjendje të bëni lidhjet më të mira, pasi tela bakri e mbështjelljes është jashtëzakonisht e hollë për të qenë në gjendje të punoni me të dhe më pas ta lidhni atë me bordin Arduino.
hap 2
Hapi tjetër është varni dhe kalibroni sustën me magnet. Për këtë ju duhet të vendosni magnet të ngjitur në tel ose në pranverë. Ato duhet të pezullohen brenda tubit me mbështjelljen që keni krijuar në hapin e mëparshëm. Ju duhet të kalibroni mirë distancën në të cilën e varni në dru, metal ose çfarëdo që përdorni mbështetësin ..., në mënyrë që kur të ketë dridhje, susta të lëvizë magnetin në qendër të spirales në mënyrë që të mund të induktojë një rrymë në të.
Përveç kësaj, kalibrimi duhet të bëjë dridhja është 1Hz, domethënë, lëviz lart e poshtë një herë në sekondë. Lart dhe poshtë është cikli i plotë që duhet të bëhet në një sekondë.
hap 3
në amplifikoni rrymën e induktuar në spiralMeqenëse lëvizja e magnetit në bërthamën e spirales gjeneron rryma shumë të vogla, nevojitet një përforcues sinjali. Ekzistojnë disa lloje të nxitësve të mirë të sinjalit, mund të përdorni cilindo. Lidhja është e thjeshtë, mund ta bëni në një tavë bukë ose në një pjatë me vrima me dysheme, nëse do ta lini të përhershme. Thjesht duhet të lidhni qarqet siç tregohet në imazh ...
hap 4
Tani le të bordi arduino NJË, i cili do të jetë përgjegjës për transformimin e sinjalit të amplifikuar nga qarku nga hapi i mëparshëm dhe transformimin e tij në të dhëna dixhitale. Sizmografi bazohet në një tjetër Projekti TC1 ku mund të gjeni më shumë detaje rreth konfigurimit të Arduino.
hap 5
Kur lidhni Arduino me PC, përmes USB, të dhënat do të kapen, dhe me anë të një programi kompjuterik të dhënat do të mund të ngarkohen përmes monitor porti serial që keni në Arduino IDE. Çdo gjë duhet të tregojë të dhënat e duhura, nëse jo, kontrolloni nëse janë të lidhura siç duhet me portën e saktë COM.
Ju mund ta përdorni jAma GjashtëShtë një projekt interesant dhe të jesh në gjendje të shohësh dhe të ndash të dhëna me studentë dhe shkencëtarë të tjerë në botë.
Ju gjithashtu mund të bëni disa ndryshime dhe përmirësime të zvogëlojnë zhurmën dhe t'ju ndalojë të jepni disa informacione të rreme. Sistemi është mjaft i ndjeshëm, kështu që mund të regjistrojë dridhje që nuk janë tërmete. Gjithashtu mund të marrë dridhje nga disa pajisje ose automjete aty pranë. Tani bëni Pastrim dhe Gabim! Derisa ta rregulloj ...
Fuente:
Instruktura - Sizmometër DIY