Un seismograf eller seismometer är en anordning som gör det möjligt att mäta jordytans rörelser, dvs jordbävningar eller skakningar av något slag. I allmänhet används de för att mäta de som produceras av rörelsen av tektoniska eller litosfäriska plattor, och därmed kunna genomföra studier och förutsäga möjliga jordbävningar. Uppfinningen skapades av skotten James David Forbes 1842.
Instrumentet för den tiden var primitivt och bestod av en pendel som på grund av sin massa förblev orörlig på grund av tröghet. Medan alla andra delar av maskinen rörde sig omkring honom. Pendeln hade en syl i slutet och gjorde det möjligt att skriva på en rulle av tidsbundet papper. På detta sätt, när marken vibrerade, representerades den på papperet i form av kurvor.
Så småningom utvecklades mätinstrumenten för att anpassa sig till nya skalor för att bara mäta skakningar som människor kunde känna. Sedan dess har utvecklingen varit konstant tills de nya med mycket mer precision och mycket känsligare för olika uppgifter för geologer och annan personal som vanligtvis använder denna typ av åtgärd. Med ankomsten av elektronik har dessa enheter moderniserats och blivit mycket mer sofistikerade tills de når de nuvarande seismograferna.
För närvarande kan seismografer få information från skakningar från olika punkter på jorden. De nära epicentrerna kan ta jordbävningsavläsningar för att spela in samtal S-vågor och P-vågor. Å andra sidan kan de mest avlägsna bara spela in P-vågor. Och om du inte visste, kallas sensorerna på marken för att fånga dessa jordiska vibrationer geofoner, även om i havet används en kompletterande hydrofon för att mäta de akustiska vågorna som de överförs av vatten när en jordbävning inträffar.
Hur man monterar seismografen
Om du brinner för denna typ av enhet och tillverkare kan du göra det din egen DIY-seismograf för knappt 100 €...
El driften av detta projekt Det är ganska enkelt, vilket kan ses i diagrammet i bilden ovan. Hemmeseismografen kommer att upptäcka markens rörelse tack vare en magnet som hänger från en fjäder så att den kan studsa upp och ner fritt.
En stationär trådspole placeras runt magneten på referensytan. Tack vare det kommer varje rörelse att upptäckas, oavsett hur liten magneten gör genererar strömmar i kabeln som kan mätas med precision. Resten av enheten är den elektronik som behövs för att förvandla den elektroniken till data som kan spelas in och visas på skärmen på vår dator.
Material som behövs
För att skapa ett sådant system behöver du några ganska grundläggande element och som vi alla har till hands. Hela listan är:
- Un metallfjäder. Det kan vara den typiska av den berömda Slinky, Jr.-leksaken, de du ser i vissa filmer som drar ner några trappor och går ner ensamma ...
- Ringmagnet gör den kraftfull (RC44), till exempel gjord av neodym.
- Förstärkare OpAmp LT1677CN8 signalsignal och spole av koppartråd Magnetisk (42 gauge lack isolerad) för att konvertera svag signal till starkare signal. (MW42-4)
- PVC-rör att linda kabeln.
- En enhet som kan konvertera den analoga signalen till digital. I detta fall används den Arduino.
- En inspelnings- och inspelningsenhet. I det här fallet, programvara som körs vår dator att representera vad Arduino plockar upp ...
- struktur gjorda av trä, metall eller plast för att hålla fjädern.
- Brödbräda eller tallrik kretskort för lödning.
- Motstånd 10K och 866K
- kondensorer 0.01uF, 0.1uF, 1uF, 330pF
- Kablar för anslutning
Steg för steg förfarande
steg 1
Först måste du linda lite koppartråd med isolering till skapa en spole. I det här projektet använder de PVC-rör som du kan hitta i alla rörsystem. Slangen är kapad och du kommer att lämna ca 1 cm där den är insvept med 2.54 varv gänga. Kom ihåg att den måste isoleras med lite lack, de säljs redan så på vissa anläggningar.
Du kan också skapa en bit med en 3D-skrivare om du föredrar, eller använd andra typer av återvunna material för att ersätta PVC-röret ... Ett annat alternativ är att använda spolarna själva där lindtråden kommer om du har ett par av dem. Och för att linda in tråden kan du använda hjälp av en symaskin eller en borr som visas i videon.
Kom ihåg att du måste löd normala ledningar till båda ändarna av spolens koppartråd. Med dem kommer du att kunna göra anslutningarna bättre, eftersom spolens koppartråd är extremt tunn för att kunna arbeta med den och sedan ansluta den till Arduino-kortet.
steg 2
Nästa steg är häng och kalibrera fjädern med magneten. För detta måste du sätta magneterna limmade på tråden eller fjädern. De ska hängas inuti röret med lindningen som du skapade i föregående steg. Du måste kalibrera det avstånd som du hänger på träet, metall eller vad du än använder ... så att när det finns en tremor, flyttar fjädern magneten rakt in i mitten av spolen så att den kan inducera en ström i den.
Dessutom bör kalibreringen göra det vibrationer är 1Hzdet vill säga det rör sig upp och ner en gång per sekund. Upp och ner är hela cykeln som måste göras på en sekund.
steg 3
till förstärka den inducerade strömmen i spolenEftersom förflyttning av magneten i kärnan i spolen genererar mycket små strömmar behövs en signalförstärkare. Det finns flera typer av bra signalförstärkare, du kan använda vilken som helst. Anslutningen är enkel, du kan göra det på en bräda eller på en perforerad tallrik genom golv, om du ska lämna den permanent. Du måste helt enkelt ansluta kretsarna som visas på bilden ...
steg 4
Låt oss nu arduino-kortet EN, som kommer att ha ansvaret för att transformera signalen förstärkt av kretsen från föregående steg och omvandla den till digital data. Seismografen är baserad på en annan TC1-projekt där du kan hitta mer information om Arduino-konfigurationen.
steg 5
När du ansluter Arduino till datorn via USB kommer data att fångas upp och med hjälp av en programvara kan data laddas genom seriell portmonitor som du har i Arduino IDE. Allt ska visa rätt data, om inte, kontrollera att den är korrekt ansluten till rätt COM-port.
Du kan använda jAma SixDet är ett intressant projekt och att kunna se och dela data med andra studenter och forskare runt om i världen.
Du kan också göra några justeringar och förbättringar av minska oljud och hindra dig från att ge felaktig information. Systemet är ganska känsligt, så det kan registrera skakningar som inte är jordbävningar. Det kan också ta upp vibrationer från vissa apparater eller fordon i närheten. Gör nu Purge and Error! Tills jag finjusterar det ...
Fuente:
Instruktioner - DIY-seismometer