Kodu, disain, renoveerimine, sisustus.  Õu ja aed.  Oma kätega

Kodu, disain, renoveerimine, sisustus. Õu ja aed. Oma kätega

» Seismograaf mida. Seismograafi loomise ajalugu

Seismograaf mida. Seismograafi loomise ajalugu

Mis on mis – looduskatastroofid

Seismograaf koosneb pendlist, näiteks terasest raskusest, mis riputatakse vedru või õhukese traadi abil kindlalt maasse kinnitatud alusele. Pendel on ühendatud pliiatsiga, mis tõmbab paberiribale pideva joone. Kui muld vibreerib kiiresti, väriseb paber sellega kaasa, kuid pendel ja pastakas jäävad inertsist liikumatuks. Paberile ilmub laineline joon, mis peegeldab pinnase vibratsiooni. Aeglaselt pöörlevale trumlile joonestuspliiatsi alla kinnitatud paberlindil olevat kõverat nimetatakse seismogrammiks.

Seismograafi töö põhineb põhimõttel, et vabalt rippuvad pendlid jäävad maavärinate ajal peaaegu liikumatuks. Ülemine seismograaf registreerib horisontaalset ja alumine seismograaf maa vertikaalset vibratsiooni.

Kolm punast, umbes 20 cm kõrgust trumlit on kaasaegse seismilise jaama seismograafi vastuvõtjad. Seisev trummel võtab vastu pinnase vertikaalsed vibratsioonid; ühel lamaval trummel on vibratsioon põhja-lõuna suunas, teisel - ida-lääne suunas. Läheduses seisev seade registreerib kõige aeglasemad maa-alused nihked, mida ülejäänud kolm vastuvõtjat tuvastada ei suuda. Kõigi nelja instrumendi näidud edastatakse seismogrammi salvestamiseks keerukatesse elektroonilistesse seadmetesse.

1891. aastal laastas üks tugevamaid maavärinaid, mis Jaapanis eales registreeritud, suuri alasid Tokyost läänes. Pealtnägija kirjeldas hävingut järgmiselt: "Pinnal tekkisid sügavad augud; madalikuid üleujutuste eest kaitsnud tammid lagunesid, peaaegu kõik majad hävisid, mäenõlvad vajusid kuristikku. Hukkus 10 000 inimest, 20 000 sai vigastada."

8. novembril 1983 kell 1 toimunud maavärina seismogramm. 49 m. Belgia, Holland ja Nordrhein-Westfalen, registreeritud Hamburgi seismilise jaama poolt. Ülemine kõver näitab vertikaalseid, alumine kõver horisontaalvõnkumisi. Maavärinas hukkus kaks inimest.

Jaapani geoloogid, kes uurisid selle katastroofi tagajärgi, olid üllatunud, kui avastasid, et puudub selgelt määratletud epitsenter. Pinna lõikas umbes 110 km pikkune peaaegu sirge lõhe, mis oleks justkui hiiglasliku noaga kaheks osaks lõigatud, ja lõike servad olid üksteise suhtes nihkunud. "Maa," teatas üks geoloogidest, "rebitakse tohututeks plokkideks ja tõstetakse üles. See näeb välja nagu hiiglasliku muti jäetud jälg. Tänavad ja teed on lahti rebitud, nende peal haigutavad mitmemeetrised vahed; kaks puud, mis seisis varem kõrvuti ida-lääne suunal: "Nüüd leidsid nad end märkimisväärsel kaugusel, piki põhja-lõuna telge. Maavärin viis neist ühe põhja, teise lõunasse."

Maakera tekkest saadik on pinna põhi pidevalt liikumises. Kui maakoor liigub, võib see kaasa tuua kohutavaid tagajärgi nähtuse, näiteks maavärina näol. Kui üks plaat hiilib teisele, koguneb mandri maakoore sisemine pinge, kriitilise punkti ületamisel vabaneb kogunenud energia, põhjustades kohutavat hävingut. Maavärina ajal hukkunute vältimiseks ja nähtuse enda uurimiseks leiutati seismograaf. Tema abiga sai võimalikuks maakoore vibratsioonide käigus vabaneva energia hulk.

Mis on seismograaf

Sõna "seismograaf" ise pärineb kreeka keelest ja tähendab otseselt "rekordit", "maavärinat". Vanim seismograaf valmistati Vana-Hiinas. See oli suur pronkskauss, mida toetas kaheksa draakonit; iga draakoni avatud suus oli pall. Kausi sees riputati pendel, mis oli kinnitatud aluse külge, mis oli jäigalt kinnitatud maapinnal lebava plaadi alusele. Kui toimus võnkumine, põrkas pendel vastu kausi seina ja draakoni suust kukkus välja pall, mis kukkus selle konstruktsiooni põhjas asuva metallist kärnkonna suhu. Selline seade suudab salvestada vibratsiooni 600 km kaugusel oma asukohast.

Toimimispõhimõte

Seismograafi tööpõhimõte põhineb vibratsiooni ülekandmisel maakoore lõigule paigaldatud objektidele. Kui üks maakoore plaat puudutab teist, koguneb tohutult energiat ja selle vabanemisel tekib värisemine.

Mis on seismograaf? Kaasaegsed seadmed koosnevad niidile riputatud pendlist, mis on kinnitatud kindlalt maapinnale asetatud alusele. Pendli otsas on sulg, mis võnkumisel tõmbab deformatsiooniväärtuse amplituudi. Samuti on jäigalt maapinnale paigaldatud paberitrummel, millel kuvatakse maavärina protsessi. Maavärina korral jääb pendel inertsist paigale ja trummel koos paberiga võngub, joonistades maavärina käigus vabaneva energia väärtuse. Kaasaegsed seadmed suudavad jälgida ka väiksemaid muutusi, mis ei ole hävitavad.

Mis on seismograaf loomadel? Nende keha on konstrueeritud nii, et vähimadki muutused atmosfääris ja maapinna seisundis mitme kilomeetri raadiuses tekitavad neis ärevust. Enesealalhoiu seadus hakkab kehtima ja nad lahkuvad ohtlikelt aladelt. Kõige tundlikumaks maavärina nähtuse suhtes peetakse kahepaiksete ja roomajate liiki kuuluvaid inimesi, see tähendab maod, konnad, sisalikud.

Omadused

Kaasaegsed seismograafid on võimelised tuvastama ja mõõtma vibratsiooni amplituudi kolmel tasapinnal. Vibratsioonikiiruse mõõtmisel on seismograafidel mõõtesagedusvahemik 0,3–500 Hz, vibratsioonikiiruse mõõtmisvahemik 0,0002–20 mm/s. Seismograafid võivad olla kaasaskantavad või statsionaarsed. Viimased on valmistatud suurtes mõõtmetes ja paigaldatakse spetsiaalselt üks kord ja kogu kasutusea jooksul. Kaasaskantavaid saab olenevalt piirkonnast kindlasse kohta uuesti paigaldada. Kõik kaasaegsed mudelid on varustatud tarkvaraliidestega ja edastavad kõik oma mõõtmised otse arvutis olevasse andmebaasi.

Rakenduse omadused

Mis on seismograaf ja kuhu seda paigaldada? See on paigutatud potentsiaalselt ohtlikesse kohtadesse, kus on võimalik maakoore vibratsioon. Kaevandustele või allmaakaevandustele paigaldatakse teisaldatavad seismograafid, et vältida inimkaotusi maavärinate ärahoidmise ja töötajate evakueerimise kaudu. Paigaldamisel tuleb arvestada, et seade võib põhjustada tõsiseid tõrkeid, kui see paigaldatakse teede lähedusse, kust rasketehnika läbi pääseb.

Seismograaf

Seismograaf

Seismograaf- spetsiaalne mõõteseade, mida kasutatakse igat tüüpi seismiliste lainete tuvastamiseks ja registreerimiseks. Enamasti on seismograafil vedrukinnitusega raskus, mis maavärina ajal jääb liikumatuks, samas kui ülejäänud seade (kere, tugi) hakkab liikuma ja nihkuma koormuse suhtes. Mõned seismograafid on tundlikud horisontaalsete liikumiste suhtes, teised vertikaalsete liikumiste suhtes. Lained salvestatakse vibreeriva pliiatsi abil liikuvale paberlindile. Samuti on olemas elektroonilised seismograafid (ilma paberlindita).

Kuni viimase ajani kasutati seismograafide sensorelementidena peamiselt mehaanilisi või elektromehaanilisi seadmeid. On täiesti loomulik, et selliste täppismehaanika elemente sisaldavate instrumentide maksumus on nii kõrge, et need on tavauurijale praktiliselt kättesaamatud ning mehaanilise süsteemi keerukus ja seega ka nõuded selle täitmise kvaliteedile tähendavad tegelikult selliste seadmete tööstusliku tootmise võimatus.

Mikroelektroonika ja kvantoptika kiire areng on praegu toonud kaasa tõsiste konkurentide tekkimise traditsioonilistele mehaanilistele seismograafidele spektri kesk- ja kõrgsageduspiirkondades. Sellistel mikromasinatehnoloogial, fiiberoptikal või laserfüüsikal põhinevatel seadmetel on aga infra-madalate sageduste (kuni mitukümmend Hz) piirkonnas väga ebarahuldavad omadused, mis on seismoloogia (eelkõige teleseismiliste võrkude korralduse) jaoks probleemiks. ).

Seismograafi mehaanilise süsteemi konstrueerimisel on ka põhimõtteliselt erinev lähenemine – tahke inertsiaalmassi asendamine vedela elektrolüüdiga. Sellistes seadmetes põhjustab väline seismiline signaal töövedeliku voolu, mis omakorda muudetakse elektroodide süsteemi abil elektrivooluks. Seda tüüpi tundlikke elemente nimetatakse molekulaarseteks elektroonilisteks. Vedela inertsiaalmassiga seismograafide eelisteks on madal hind, pikk kasutusiga (umbes 15 aastat) ja täppismehaanika elementide puudumine, mis lihtsustab oluliselt nende valmistamist ja kasutamist.

Arvutipõhised seismilised mõõtesüsteemid

Arvutite ja analoog-digitaalmuundurite tulekuga on seismiliste seadmete funktsionaalsus järsult suurenenud. Nüüd on võimalik samaaegselt salvestada ja analüüsida reaalajas mitme seismilise anduri signaale ning võtta arvesse signaalide spektreid. See andis põhjaliku hüppe seismiliste mõõtmiste teabesisus.

Seismograafide näited

  • Molekulaarelektronide seismograaf. .
  • Autonoomne põhja seismograaf. . Arhiveeritud originaalist 3. detsembril 2012.

Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "seismograaf" teistes sõnaraamatutes:

    Seismograaf... Õigekirjasõnastik-teatmik

    - (kreeka keeles, seismose vibratsioonist, värisemisest ja grafost kirjutan). Seade maavärinate jälgimiseks. Vene keele võõrsõnade sõnastik. Chudinov A.N., 1910. SEISMOGRAAFI kreeka keel, seismosest, šokist ja grafost, ma kirjutan. Seadmed ...... Vene keele võõrsõnade sõnastik

    Syn. termin seismiline vastuvõtja. Geoloogiasõnastik: 2 köites. M.: Nedra. Toimetanud K. N. Paffengoltz jt 1978 ... Geoloogiline entsüklopeedia

    Geofon, seismiline vastuvõtja Vene sünonüümide sõnastik. seismograafi nimisõna, sünonüümide arv: 2 geofon (1) ... Sünonüümide sõnastik

    - (seism... ja...graafikust) seade maapinna vibratsiooni registreerimiseks maavärinate või plahvatuste ajal. Seismograafi põhiosad on pendel ja salvestusseade... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

    - (seismomeeter), seade maapõues liikumisest (MAAvärinast või plahvatusest) põhjustatud SEISMILISTE LAINTE mõõtmiseks ja registreerimiseks. Vibratsioonid salvestatakse pöörleval trumlil oleva salvestuselemendi abil. Mõned seismograafid on võimelised tuvastama... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik

    SEISMOGRAAFI, seismograaf, abikaasa. (kreekakeelsetest sõnadest seismos shaking ja grapho kirjutan) (geol.). Seade maapinna vibratsiooni automaatseks salvestamiseks. Ušakovi seletav sõnaraamat. D.N. Ušakov. 1935 1940… Ušakovi seletav sõnaraamat

    SEISMOGRAAFIA, ah, abikaasa. Seade maapinna vibratsiooni registreerimiseks maavärinate või plahvatuste ajal. Ožegovi seletav sõnaraamat. S.I. Ožegov, N. Yu. Švedova. 1949 1992 … Ožegovi seletav sõnaraamat

    Seismograaf- - seade, mis on ette nähtud seismiliste lainete põhjustatud maapinna vibratsiooni registreerimiseks. See koosneb pendlist, näiteks terasest raskusest, mis riputatakse vedru või õhukese traadi küljes kindlalt maasse kinnitatud alusele.... ... Nafta ja gaasi mikroentsüklopeedia

    seismograaf- Seade pinnase mehaanilise vibratsiooni muundamiseks elektriliseks vibratsiooniks ja sellele järgnevaks salvestamiseks valgustundlikule paberile. [Geoloogiliste terminite ja mõistete sõnastik. Tomski Riiklik Ülikool] Teemad geoloogia, geofüüsika Üldistades... ... Tehniline tõlkija juhend

Raamatud

  • Kodulabor meelelahutuslike eksperimentide jaoks, Barrett Raymond, Oskey Windell. Kirjeldatakse, kuidas sisustada kodulaborit, konstrueerida instrumente keemia, bioloogia ja füüsika uurimiseks ning nende abil katseid läbi viia. Näidati, kuidas teha...

Seismograaf- seade, mis registreerib maavärina ajal maapinna vibratsiooni. Tänapäeval on need keerukad elektroonikaseadmed. Kaasaegsetel seismograafidel olid oma eelkäijad. Esimene seismograaf leiutati 132. aastal Hiinas ja tõelised seismograafid ilmusid 1890. aastatel. Kaasaegne seismograaf kasutab inertsi omadust (omadust säilitada algset puhkeseisundit või ühtlast liikumist). Instrumentaalsed vaatlused ilmusid esmakordselt Hiinas, kus 132. aastal leiutas Chang-Hen seismoskoobi, mis oli oskuslikult valmistatud alus. Anuma välisküljele, mille sisse oli paigutatud pendel, olid ringikujuliselt graveeritud palle suus hoidvate draakonite pead. Kui pendel maavärinast kõikuma hakkas, kukkus konnade avatud suhu üks või mitu kuuli, mis asetati anumate juurtele, et konnad saaksid need alla neelata. Kaasaegne seismograaf on instrumentide komplekt, mis registreerib maavärina ajal maapinna vibratsiooni ja muundab need elektrisignaaliks, mis registreeritakse seismogrammidel analoog- ja digitaalsel kujul. Kuid nagu varemgi, on peamine tundlik element koormusega pendel.

Seismilised lained levivad maakera sees kohtades, mis on vaatluseks kättesaamatud. Kõik, mida nad teel kohtavad, muudab neid ühel või teisel viisil. Seetõttu aitab seismiliste lainete analüüs selgitada Maa sisemist ehitust.

Seismograafi abil saate hinnata maavärina energiat. Suhteliselt nõrgad maavärinad vabastavad energiat suurusjärgus 10 000 kg/m, s.o. piisav 10 tonni kaaluva koorma tõstmiseks 1 m kõrgusele.See energiatase on võetud nulliks, 100 korda suurema energiaga maavärin vastab 1-le ja veel 100 korda tugevam 2 mõõtkava ühikut. Seda skaalat nimetatakse California kuulsa Ameerika seismoloogi C. Richteri auks Richteri skaalaks. Sellisel skaalal olevat numbrit nimetatakse suurusjärguks ja seda tähistatakse M. Skaala ise ei anna ülemist piiri, seetõttu nimetatakse Richteri skaalat lahtiseks. Tegelikkuses loob Maa ise praktilise ülempiiri. Kõige tugevam registreeritud maavärin oli magnituudiga 8,9. Alates instrumentaalsete vaatluste algusest on registreeritud kaks sellist maavärinat, mõlemad ookeani all. Üks juhtus 1933. aastal Jaapani, teine ​​1906. aastal Ecuadori ranniku lähedal. Seega iseloomustab maavärina tugevus allikast kõigis suundades vabaneva energia hulka. See väärtus ei sõltu ei allika sügavusest ega kaugusest vaatluspunktini. Maavärina tugevus ei sõltu mitte ainult magnituudist, vaid ka allika sügavusest (mida lähemal on allikas maapinnale, seda suurem on selle avaldumisjõud), pinnase kvaliteedist (mida lahtisem ja ebastabiilne pinnas, seda suurem on manifestatsiooni jõud). Loomulikult loeb ka maapealsete hoonete kvaliteet. Maavärina tugevus maapinnal määratakse Mercalli skaala abil punktides. Punktid on tähistatud numbritega I kuni XII.

132 pKr Esimese seadme leiutasid hiinlased. 18. sajandi lõpus leiutati kolmas maavärinate mõõtmise instrument – ​​seismograaf. Seismograaf on instrument, mis mõõdab nihke muutusi ajas; instrumentaalsalvestus – seismogramm. Saate määrata: maavärina aja, amplituudi, perioodi. Seismogramme kasutatakse maavärina hüpotsentri asukoha määramiseks ja suurusjärk maavärinad.

Suurim huvi disainerite jaoks on kiirendus, sest... S=a·m.

Kiirendusgraaf on seade, mis salvestab kiirenduse muutusi ajas; salvestust nimetatakse kiirendusgrammiks.

Maavärina mastaabid

    Richteri skaala (suuruste skaala)

Magnituud on maavärina allikale iseloomulik energia. Väärtus on logaritmiline (ühe terve suuruse vaheline energia erineb 10 korda). Magnituud ladina keelest - suurusjärk.

    Intensiivsuse skaala

Intensiivsus – kahjustuse määr teatud kohas. EMS-98 – Euroopa makroseismiline skaala; kaheteistkümne palli skaala. DSTU 5 V.1.1-28:2010

Haavatavus on objekti võime kanda pöördumatut kahju, mida mõõdetakse selle omaduste või omaduste kaotamisega võrreldes maavärinaeelse olekuga (objekti suhteline kahju). Objekti haavatavuse klassid: A (A 1, A 2), B, C, D, F (F 1, F 2) - iseloomustavad konstruktsioonide võimet taluda seismilisi mõjusid, olenevalt ehitusmaterjalist, seismilise takistuse projekteeritud tasemest, projektlahendus ja kvaliteetsed hooned.

A 1 – hooned soomakivist, ligeerimiseta laotud paekivist, karbikivist.

F 2 – seismilise isolatsioonisüsteemide ja vibratsioonisummutitega hooned

I punkt – immateriaalne;

II pall - vaevumärgatav, tunnetavad mõned inimesed hoonete ülemistel korrustel;

III punkt – nõrk maavärin, rippuvate esemete kerge kõikumine;

IV punkt – märgatav värisemine, tuntav hoone sees;

V-punktid – tugev maavärin, ärkamine, tunda nii hoone sees kui lagendikel;

VI – kerge kahjustus;

VII – kahju;

VIII – oluline kahju;

IX – hävitav maavärin;

X punktid – hoonete üldine hävitamine;

XI punktid – laastav häving;

XII punktid – maastiku muutumine, täielik häving.

Objektide klassifikatsioon

"alfa"– inimese taju;

"betta"- majapidamistarbed;

"gamma"– struktuur;

"epsilon"– looduskeskkonna objektid.

Haitil toimunud maavärin oli magnituudiga seitse, Odessas seitse magnituudi.

5. loeng - 01.11.12

Selle skaala kohaselt vastab 6 punkti järgmisele:

"alfa" - tunneb enamik inimesi sees ja väljas, mõned inimesed kaotavad tasakaalu, lähevad välja;

"betta" - normaalse stabiilsustasemega väikesed esemed võivad kukkuda, mõnel juhul võib mööbel kokku kukkuda, nõud või klaas puruneda;

“gamma1” - paljudes hoonetes esimese astme kahjustused, haavatavuse klass A ja B, mõnel teisel astmel;

“epsilon1” - voolukiiruse (vee suhte) muutused allikates, vee kõikumised kaevudes on võimalikud; mägistel aladel on võimalikud väikese ja keskmise mahuga maalihked.

Seos maavärina intensiivsuse ja magnituudi vahel,

sõltuvalt kahjustuse sügavusest

Sügavus, m

Suurusjärk