Archiwum: June, 2010

Sejsmograf domowej roboty – pierwsze zapisy

Bardzo chciałem podłączyć do komputera dwa identyczne sensory, ale okazało się to niewykonalne, ponieważ laptop ma wejście mikrofonowe mono. Nabyłem w tym celu w sklepie zewnętrzną kartę dźwiękową Creative na USB z wejściem stereo line-in. Niestety zewnętrzna karta w ogóle nie wyłapuje słabych sygnałów – podejrzewam, że producent wyposażył ją w moduł eliminacji szumów, który dyskwalifikuje użycie karty jako oscyloskopu.

Zapewne po dołączaniu do układu modułu wzmacniacza (zaraz za cewką dla zmniejszenia szumu) pozwoli na obserwacje dwukanałową.

W międzyczasie zrobiłem kilka pomiarów z jednym sensorem, ponieważ czytelnicy zgłosili zainteresowanie.

Na pokazanych poniżej wykresach zachowałem skalę pionową dla wszystkich pomiarów. Jednostki na skali pionowej należy traktować jako bezwymiarowe. Na skali poziomej zapisany jest numer ramki z danego pomiaru. Można go przeliczyć na czas dzieląc przez 11025, czyli częstotliwość rejestracji. Czas może posłużyć wyłącznie do obserwacji czasu trwania sygnału. Początek rejestracji miał miejsce w momencie nie mającym znaczenia.

Człowiek

Mocne tupnięcie w ziemie (przez podskok) wykonane przez dużego człowieka z dwóch odległości: jednego i pięciu metrów od sensora.

1 metr

5 metrów

Mały kamień (ok. 10 kg)

Mały kamień zrzucany z około 2 metrów na ziemię z czterech odległości: pięciu, dziesięciu, piętnastu i dwudziestu metrów od sensora.

5 metrów

10 metrów

15 metrów

20 metrów

Duży kamień (ok. 30 kg)

Duży kamień zrzucany z około 2 metrów na ziemię z dwóch odległości: dwudziestu i trzydziestu pięciu metrów od sensora.

20 metrów

35 metrów

| Komentarze

Sejsmograf domowej roboty – krok drugi

Wczoraj udało mi się zbudować prototyp pozwalający na rejestrację mocnych i lokalnych wstrząsów. Dzisiaj wprowadziłem kilka modyfikacji.

Po pierwsze nie udało mi się kupić w Olsztynie drutu nawojowego DNE, więc nic nie wyszło z pomysłu wykonania własnej cewki. Udało mi się natomiast kupić cewki. W opisanym poniżej sejsmografie wykorzystałem cewkę z drutu o średnicy 0.10 mm zbudowaną z ponad 5000 zwojów (takie kupiłem 2). Do dyspozycji pozostaje jeszcze cewka z drutu 0.07 mm z 10000 zwojów, którą zostawiam na jutro.

Wykonałem dwa identyczne sensory, ale dziś użyłem tylko jednego, bo zrobiło się ciemno.

Konstrukcja jest taka jak widać na obrazku i nie widzę powodu, żeby się w tej chwili jakoś specjalnie na ten temat rozpisywać.



Sensor ustawiłem na dworze i podłączyłem do karty dźwiękowej laptopa. I tu nastał sukces – okazało się, że szumy na karcie w laptopie są praktycznie zerowe. Sensor był w stanie zarejestrować tupnięcie w ziemię z odległości kilkunastu metrów oraz zrzucenie kamienia (30 kg z 1.5 metra) z odległości kilkudziesięciu metrów. Takim wynikiem jestem zachwycony.

Cały układ prezentował się nawet profesjonalnie:


Jak każde twórcze majsterkowanie budowa sejsmografu przekształciła mój warsztat w totalny bajzel:


Jutro pierwsze doświadczenie 🙂

| Komentarze (2)

Sejsmograf domowej roboty – pierwsza przymiarka

Zapewne pisałem już kiedyś, że interesuje mnie sejsmologia. Ponieważ na drodze od sejsmiczności do jej badania stoi trochę sprzętu warto się zapoznać co i jak działa. Niestety sejsmograf jako przyrząd podstawowy jest urządzeniem drogim, więc zakup odpada. Nie sposób również kupić coś używanego – rynek jest nieduży, a w Polsce nie ma go w ogóle. Stąd pomysł, aby zbudować sejsmograf samodzielnie.

Celem jest przyrząd, który zamieni drgania mechaniczne na sygnał, który będzie można zapisać i przeanalizować. Ograniczamy się do detekcji drgań w jednym kierunku. Najłatwiej zbudować sejsmograf pionowy.

Co potrzebujemy do zbudowania układu?

Pomysłów na konstrukcję jest wiele. Wybrałem najprostszą (pewnie nie najlepszą) konstrukcję. Magnes w cewce na sprężynce. Potrzebowałem:

  • Magnes – w zależności od wielkości całego układu musimy dobrać odpowiedni rozmiar magnesu. Na początek zdecydowałem się zbudować duży układ – łatwiej wszystko ustawić. Wybrałem magnes neodymowy o średnicy 45 mm i wysokości 25 mm.
  • Tuleja – rura kanalizacyjna 50 mm
  • Sprężyna – od lampki biurkowej
  • Cewka – najwięcej zabawy. Nie znalazłem nic gotowego, więc po wielu próbach rozebrałem stary odkurzacz, wywinąłem drut z cewki i nawinąłem go na tuleję.
  • Stojak – rama z drewna.

Co potrzebujemy do sprawdzenia / użycia układu?

Oprócz samego układu, którego działanie polega na generowaniu napięcia przez magnes poruszający się w cewce potrzebne będzie urządzenie, które ten sygnał odczyta i pozwoli na analizę. Potrzebujemy:

  • Oscyloskop i/lub komputer z kartą dźwiękową
  • Trochę przewodów
  • Kilka wtyczek

Co powstało?

Drewniana rama utrzymuje tuleję z cewką i magnes zawieszony na sprężynie:


Masa samego magnesu to mało więc musiałem dociążyć sprężynę, żeby w stanie spoczynku była trochę rozciągnięta:

Po podłączeniu cewki do oscyloskopu (prawdziwego lub komputerowego), możemy obserwować reakcję układu na drgania. W tej chwili cewka jest bardzo słaba, ale układ działa. Działanie można obserwować, na oscyloskopie, ale w przypadku oscyloskopu analogowego widać niewiele (widać, że działa ale nie da się uzyskać ładnego przebiegu). Z pomocą przychodzi karta dźwiękowa w komputerze – podpinamy cewkę do wejścia mikrofonowego i odpalamy specjalny program. Na drugim obrazku poniżej widać efekt tupnięcia w podłogę.

O projekcie można się oczywiście rozpisać i mam zamiar to uczynić, gdy osiągnę trochę lepszy efekt. Na razie chciałem się pochwalić, że działa.

| Komentarze (7)