Seismograf

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 4 maj 2020; kontroller kräver 11 redigeringar .

Seismograf (från annan grekisk σεισμός-  jordbävning och annan grekisk γράφω  - rekord ) eller seismometer  - en speciell mätanordning som används inom seismologi för att upptäcka och registrera alla typer av seismiska vågor .

Ett instrument för att bestämma styrka och riktning och mäta en jordbävning [1] .

Historik

Seismoskop - indikerar riktningen till jordbävningens epicentrum. Den uppfanns av Zhang Heng 132 i Kina [2] .

I de flesta fall har en seismograf en last monterad på en fjäderupphängning, som förblir stationär under en jordbävning , medan resten av enheten (kropp, stöd) rör sig och skiftar i förhållande till lasten. Vissa seismografer är känsliga för horisontella rörelser, andra för vertikala. Vågorna spelas in med en penna på ett rörligt pappersband. Det finns även elektroniska seismografer (utan pappersband) med inspelning i minnesenheter.

De första seismograferna var mekaniska. I dem ökades kroppens vibrationer i förhållande till belastningen med hjälp av spakar och överfördes till pennan, som lämnade märken på trumman med rökt papper [3] . 1906 uppfann den ryske prinsen Boris Golitsyn den första elektromagnetiska seismografen baserad på fenomenet elektromagnetisk induktion [4] . I en sådan seismograf är en induktor fäst vid lasten , som, när kroppen vibrerar, rör sig i förhållande till magneterna som är fästa vid den. I detta fall uppstår en elektrisk ström , vars svängningar, med hjälp av en galvanometer med en spegel istället för en pil, registreras på fotografiskt papper [5] .

I Sovjetunionen, i skapandet av seismografer på 1930- och 1940-talen, spelade Grigory Alexandrovich Gamburtsev en viktig roll . År 1929 utvecklade Gamburtsev en design för en korttidsseismograf med hydraulisk förstoring och testade den vid Katsevelis geofysiska station på Krim [6] . Han utvecklade teorin och designen av en fältmikrofonseismograf (modeller SM-1 - SM-5)), en ny typ av elektrisk seismograf - en termmikrofon (botten), testad vintern 1933/34 på Bajkalsjön .

Fram till nyligen användes mekaniska eller elektromekaniska anordningar huvudsakligen som känsliga element i seismografer. Det är ganska naturligt att kostnaden för sådana instrument som innehåller element av precisionsmekanik är så hög att de är praktiskt taget otillgängliga för en vanlig forskare, och komplexiteten i det mekaniska systemet och följaktligen kraven på kvaliteten på dess utförande innebär faktiskt att det är omöjligt att tillverka sådana instrument i industriell skala.

Den snabba utvecklingen av mikroelektronik och kvantoptik har nu lett till uppkomsten av seriösa konkurrenter till traditionella mekaniska seismografer i mellan- och högfrekvensområdet av spektrumet. Sådana enheter baserade på mikrobearbetningsteknik, fiberoptik eller laserfysik har emellertid mycket otillfredsställande egenskaper i området för infralåg frekvens (upp till flera tiotals Hz), vilket är ett problem för seismologi (särskilt organiseringen av teleseismiska nätverk) .

Det finns också ett fundamentalt annorlunda tillvägagångssätt för konstruktionen av det mekaniska systemet i en seismograf - ersättningen av en fast tröghetsmassa med en flytande elektrolyt. I sådana anordningar inducerar en extern seismisk signal ett flöde av arbetsvätska, som i sin tur omvandlas till en elektrisk ström med hjälp av ett elektrodsystem. Avkänningselement av denna typ kallas molekylär-elektroniska. Fördelarna med seismografer med flytande tröghetsmassa är låg kostnad, lång livslängd (cirka 15 år) och frånvaron av precisionsmekaniska element, vilket avsevärt förenklar deras tillverkning och drift.

Moderna system

Med tillkomsten av datorer och analog-till-digital-omvandlare har funktionaliteten hos seismisk utrustning ökat dramatiskt. Det blev möjligt att samtidigt registrera och analysera signaler från flera seismiska sensorer i realtid, ta hänsyn till signalspektra. Detta gav ett grundläggande språng i informationsinnehållet i seismiska mätningar.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Chudinov A.N. Ordbok över främmande ord som ingår i det ryska språket. 1910.
  2. ↑ Stein S., Wysession ME En introduktion till seismologi, jordbävningar och jordstruktur. London: Wiley-Blackwell, 2002. S. 400.
  3. ↑ Abie, 1982 , sid. 19.
  4. ↑ Abie, 1982 , sid. 29.
  5. ↑ Abie, 1982 , sid. 21.
  6. ↑ Galperin E.I., Ilyina T.D. AKADEMICIAN GRIGORY ALEKSANDROVICH GAMBURTSEV. Med anledning av 80-årsdagen av hans födelse  // "Bulletin of the Russian Academy of Sciences": tidskrift. - 1983. - Nr 12 . - S. 103 . Arkiverad från originalet den 21 mars 2022.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger