¿Qué es un sismógrafo?
Según el "Libro de la biografía posterior de Han·Zhang Heng", el sismógrafo de Hou Feng estaba "hecho de cobre fino, de dos metros y medio de diámetro" y "con forma de botella de vino" con un extremo redondo elevado. La portada está grabada con personajes de sellos y figuras como montañas, tortugas, pájaros y bestias. Hay una "columna capital" de cobre en el centro del instrumento. Hay ocho canales al lado de la columna, llamados "ocho canales", así como exquisitas máquinas e interruptores. Hay ocho grifos alrededor del exterior de la botella, dispuestos en ocho direcciones: este, sur, oeste, norte, sureste, noreste, suroeste y noroeste. Los grifos están conectados al motor a través de canales internos y cada grifo tiene una bola de cobre en la boca. Frente al grifo, ocho sapos estaban acuclillados en el suelo, todos con la cabeza en alto y la boca abierta, listos para recibir las bolas de cobre. Cuando ocurre un terremoto en un lugar determinado, la botella se mueve en consecuencia y activa el mecanismo, lo que hace que el grifo en la dirección del terremoto abra la boca, escupe una bola de cobre y cae en la boca del sapo de cobre, haciendo un fuerte ruido. ruido. Para que la gente pueda saber la dirección del terremoto.
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En noviembre del tercer año de Yang Jia, emperador Shun de la dinastía Han (13 de febrero de 134 d.C.), una máquina dragón del sismógrafo se puso en marcha de repente, escupiendo una bola de cobre y cayendo en el cuerpo del sapo. boca. En ese momento, la gente de la capital (Luoyang) no sintió ningún signo del terremoto, por lo que algunas personas comenzaron a hablar de ello, culpando al sismómetro de su ineficacia. Unos días más tarde, un caballo volador llegó a Longxi (el actual área de Tianshui en la provincia de Gansu) e informó que efectivamente había ocurrido un terremoto allí hace unos días, por lo que la gente comenzó a creer en la magnífica tecnología de Zhang Heng. Longxi está a más de mil millas de Luoyang y las marcas del sismógrafo son correctas, lo que indica que su sensibilidad sísmica es relativamente alta.
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Zhang Heng
Durante el reinado de Zhang Han, la política de la dinastía Han del Este fue relativamente estable. En el momento de su muerte, el emperador Wu de la dinastía Han y sus sucesores tenían sólo diez años. La emperatriz viuda Dou llegó al poder y permitió que su hermano menor, Dou Xian, tomara el control del gobierno. La dinastía Han del Este comenzó a decaer. Durante este período, apareció el famoso científico Zhang Heng. Zhang Heng es de Nanyang. Dejó su ciudad natal a la edad de diecisiete años y fue sucesivamente a Chang'an y Luoyang, donde estudió intensamente en el Imperial College. Zhang Heng
En ese momento, Luoyang y Chang'an eran ciudades muy prósperas, y los príncipes y nobles de las ciudades vivían una vida lujosa y lujosa. A Zhang Heng no le gusta esto. Escribió dos obras literarias, "Xijing Fu" y "Tokyo Fu" (Xijing es Chang'an y Tokio es Luoyang), para satirizar este fenómeno. Se dice que le llevó diez años escribir estas dos obras después de una cuidadosa consideración y repetidas revisiones. Esto demuestra que su espíritu de estudio del conocimiento es muy serio. Pero la especialidad de Zhang Heng no era literatura, sino que estaba particularmente interesado en las matemáticas y la investigación astronómica. La corte imperial se enteró de que Zhang Heng era un hombre culto y lo convocó para servir como funcionario en Beijing. Primero trabajó como médico en palacio y luego como funcionario, lo que le encargó la observación de la astronomía. El trabajo coincidió con su interés por la investigación. Después de su observación e investigación, llegó a la conclusión de que la tierra es redonda y la luna refleja la luz del sol. También creía que el cielo era como una cáscara de huevo, envuelta fuera del suelo; el suelo era como una yema de huevo, en medio del cielo. Aunque esta teoría no es del todo exacta, habría sido imposible expresar esta idea científica hace más de 1.800 años sin ser admirada por astrónomos posteriores. No sólo eso, Zhang Heng también fabricó un instrumento de medición astronómico de cobre, llamado "esfera armilar". Está grabado con fenómenos astronómicos como el sol, la luna y las estrellas. Intentó utilizar la fuerza del agua para hacer girar el instrumento. Se dice que las estrellas que salen por el este y se ponen por el oeste se pueden ver claramente en la esfera armilar.
Sismómetro
Durante ese período, los terremotos ocurrían con frecuencia. A veces una vez al año, a veces dos veces al año. Se produjo un gran terremoto que afectó a decenas de condados. Muros y casas se derrumbaron, matando y hiriendo a muchas personas y animales.
En ese momento, los emperadores feudales y la gente común consideraban los terremotos como un presagio siniestro, y algunos incluso aprovecharon la oportunidad para promover la superstición y engañar a la gente. Sin embargo, Zhang Heng no creía en Dios ni en los espíritus malignos. Después de una cuidadosa investigación y experimentos sobre fenómenos sísmicos registrados, inventó un instrumento para predecir terremotos llamado "sismógrafo". El sismógrafo está hecho de bronce y se parece un poco a un frasco. Hay ocho dragones tallados a su alrededor, con sus cabezas extendidas en ocho direcciones. Cada dragón tiene una pequeña bola de cobre en la boca: debajo de la cabeza del dragón, un sapo de bronce se agacha, apunta a la boca del dragón y la abre. En cualquier dirección que ocurra un terremoto, la boca del dragón en esa dirección se abrirá automáticamente y escupirá bolas de cobre. La bola de cobre cayó en la boca del sapo y emitió un sonido fuerte, advirtiendo a la gente de un terremoto. Sismógrafo
Un día de febrero del año 138 d.C., el sismógrafo de Zhang Heng abrió repentinamente su boca hacia el oeste y escupió una bola de cobre. Según el diseño de Zhang Heng, esto es para informar del terremoto en el oeste. Sin embargo, no hubo señales de terremotos en Luoyang ese día y no hubo noticias de terremotos en las cercanías. Entonces todos hablaban mucho, decían que el sismógrafo de Zhang Heng era una mentira, y algunos incluso decían que difundió rumores deliberadamente. Unos días más tarde, alguien que montaba un caballo veloz informó al tribunal que se había producido un gran terremoto en Jincheng y Longxi, a más de mil millas de distancia de Luoyang, e incluso las montañas se derrumbaron. Todos estaban convencidos. Sin embargo, quienes estaban en el poder en la corte imperial en ese momento eran todos eunucos o parientes. Talentos como Zhang Heng no solo no fueron reutilizados, sino que fueron atacados y excluidos. Cuando Zhang Heng trabajaba como camarero, debido a que era cercano al emperador, los eunucos temían que Zhang Heng expusiera sus defectos frente al emperador, por lo que hablaron mal de Zhang Heng frente al emperador. Fue trasladado fuera de Beijing y se convirtió en magistrado del condado de Hejian. Zhang Heng murió de una enfermedad a la edad de sesenta y un años. Dejó logros brillantes en la historia de la ciencia china.
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Este instrumento está fabricado en cobre y tiene forma de botella de vino. Hay ocho grifos alrededor. Los grifos miran hacia el este, sur, oeste, norte, sureste, suroeste, noreste y noroeste. La boca del dragón es móvil y hay una pequeña bola de cobre en cada boca. Debajo de cada grifo hay un sapo de cobre con la boca bien abierta. Hay un "péndulo suspendido" de cobre en el centro del instrumento, y hay ocho canales al lado de la columna, llamados los "Ocho Clásicos" y mecanismos ingeniosos. Cuando ocurre un terremoto en algún lugar, el péndulo mueve la bola a través de los "ocho canales" y activa el mecanismo, haciendo que el grifo en la dirección del terremoto abra la boca, escupe la bola de cobre y cae en la boca del cobre. sapo, haciendo un ruido fuerte. Para que la gente pueda saber la dirección del terremoto. El sismómetro
pasó la prueba del terremoto en el suroeste de Gansu en el año 134 d.C., confirmando completamente su precisión. Es 1.700 años más antiguo que sismógrafos similares creados en Europa. Es una pena que los sismógrafos de la dinastía Han del Este se hayan perdido hace mucho tiempo. Los sismógrafos que vemos ahora han sido restaurados por generaciones posteriores basándose en registros históricos. Una vez completado el sismógrafo, se colocó en Luoyang. Un día del año 138 d. C., como de costumbre, no hubo movimiento alrededor de Kioto, pero una pequeña bola de acero salió anormalmente de la boca del dragón y cayó en la boca del sapo. El ruido emocionante sorprendió a todos los que estaban a su alrededor y la gente habló de ello. La tierra no tembló. ¿Por qué los sismógrafos informan sobre terremotos? Es posible que el sismómetro esté roto. Inesperadamente, unos días después, llegó la noticia de un terremoto en Longxi (ahora provincia occidental de Gansu), lo que demostró vívidamente cuán sensible y preciso era el sismómetro. Debido a que el sismógrafo solo registra la dirección general del terremoto y no registra ondas sísmicas, es equivalente a un sismógrafo, no a un sismómetro real. El sismómetro inventado por Zhang Heng creó la historia del uso de instrumentos científicos para predecir terremotos. Desde hace mucho tiempo, los científicos chinos y extranjeros hablan muy bien de esto. Se cree que está diseñado y fabricado según el principio de inercia y puede detectar la dirección principal del impacto de las ondas sísmicas. A principios del siglo II, cuando la tecnología todavía estaba muy atrasada, poder hacer esto era extremadamente valioso. En comparación con sismógrafos extranjeros similares, es 10.000 años antes.
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En 1855, el científico italiano Luigi Parmeli inventó el primer sismómetro real. Tiene un sistema mecánico complejo. La máquina utiliza un tubo redondo lleno de mercurio y está equipada con un dispositivo electromagnético. Cuando las vibraciones sacuden el mercurio, el dispositivo electromagnético activa un dispositivo incorporado que registra el movimiento de la corteza terrestre, indicando aproximadamente el tiempo y la intensidad del terremoto. El primer sismógrafo preciso fue inventado por el geógrafo británico John Milne en 1880. También se le conoce como el "padre del sismógrafo".
Con la ayuda de sus colegas James Ewing y Thomas Gray del Imperial College, John Milne inventó varios dispositivos para detectar ondas sísmicas, uno de los cuales era el detector de ondas sísmicas de péndulo horizontal. Este ingenioso dispositivo tiene un palo con peso que, al vibrar, mueve una placa de metal con costuras lisas (costuras delgadas a través de las cuales puede pasar la luz). El movimiento de la placa de metal hace que un haz de luz reflejada pase a través de la rendija de luz de la placa y, al mismo tiempo, pase a través de otra rendija de luz estacionaria debajo de la placa y caiga sobre un trozo de papel de alta sensibilidad. La luz entonces "registrará" el movimiento del terremoto. Hoy en día, la mayoría de los sismómetros todavía se diseñan según los principios inventados por Milne y sus asistentes. Los científicos seguirán detectando las vibraciones de la Tierra estudiando la correlación entre el movimiento de la corteza terrestre y las oscilaciones del péndulo. Sismógrafo
En 1906, el príncipe ruso Boris Gretchen inventó el primer sismógrafo electromagnético. Al diseñar la máquina, utilizó el principio de inducción electromagnética propuesto por el físico británico Michael Faraday en el siglo XIX. El principio de inducción de Faraday establece que los cambios en la densidad de las líneas del campo magnético en un imán pueden generar cargas. Sobre esta base, Gretchen construyó un instrumento que podía hacer pasar la bobina a través de un campo magnético cuando la bobina sentía vibración, generar una corriente e introdujo un galvanómetro para medir y registrar directamente la corriente. Luego, la corriente mueve un espejo, como la placa de metal que hizo Milne, que guía la luz. La ventaja de este dispositivo electrónico es que el registrador puede colocarse en un laboratorio, mientras que el sismómetro puede colocarse en lugares relativamente remotos donde es probable que se produzcan terremotos. En el siglo XX, la aparición de los sistemas de prueba de energía nuclear impulsó el desarrollo de los sismógrafos modernos. Aunque los terremotos pueden causar enormes pérdidas a personas y propiedades, no fue hasta que la amenaza de explosiones nucleares subterráneas impulsó el establecimiento de la Red Mundial de Vigilancia de Terremotos (WWSSN) en 1960 que los sismómetros se pusieron en uso a gran escala, con más de 60 países Instalación de más de 120 sismómetros. El sismómetro Press Ewing, desarrollado después de la Segunda Guerra Mundial, permitió a los investigadores registrar ondas sísmicas de período largo (ondas que viajan a velocidades relativamente lentas durante largos períodos de tiempo). El péndulo utilizado en este sismómetro es similar al utilizado en el modelo de Milne, excepto que se utiliza un alambre metálico elástico en lugar de una varilla con peso sostenida por un pivote para reducir la fricción. Después de la guerra, se hicieron las siguientes mejoras al sismómetro: se introdujo un temporizador automático para hacer que la sincronización fuera más precisa y se utilizó un lector de leones para ingresar datos en una computadora para su análisis. Sismógrafo
El desarrollo más importante del sismómetro moderno es la aplicación de la combinación de geófonos. Esta combinación, compuesta en parte por cientos de sismómetros, está conectada a un único registrador central. Al comparar sismogramas producidos en diferentes lugares, los investigadores pueden determinar la ubicación del epicentro.
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Hay tres tipos de sismómetros utilizados en la investigación de terremotos. Cada sismómetro tiene una amplitud (velocidad e intensidad) correspondiente a la vibración del terremoto que se va a medir. (el período es el tiempo que tarda el péndulo en completar una oscilación, o el tiempo que tarda en oscilar hacia adelante y hacia atrás).
Sismómetro de período corto
Se utiliza habitualmente para estudiar las vibraciones primarias y secundarias y medir las ondas sísmicas de mayor movimiento. Esto se debe a que estas ondas sísmicas se mueven tan rápido que los sismómetros de período corto pueden completar una oscilación en menos de un segundo. Los sismogramas registrados también se pueden ampliar, lo que permite a los investigadores ver la trayectoria de la corteza terrestre moviéndose instantáneamente.
Sismómetro de período largo
El péndulo utilizado generalmente tarda unos 20 segundos en completar una oscilación y puede usarse para medir el lento movimiento de la corteza terrestre después del primer y segundo terremoto. Este tipo de herramienta se utiliza ahora en redes de detectores de terremotos.
Sismógrafo ultralargo o de banda ancha
Se denomina sismógrafo ultralargo o de banda ancha al sismógrafo con mayor periodo de oscilación del péndulo. Los sismómetros de banda ancha se utilizan cada vez más y a menudo proporcionan información más completa sobre los movimientos globales de la corteza terrestre.
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Sismógrafo
Se llama sismógrafo al instrumento que registra las ondas sísmicas, el cual puede registrar las vibraciones del suelo de manera objetiva y oportuna. Su principio básico es aprovechar la inercia de un peso suspendido. Cuando ocurre un terremoto, el suelo vibra mientras está estacionario.
La vibración registrada por el sismómetro es una curva con diferentes amplitudes de fluctuaciones, lo que se denomina espectro sísmico. La amplitud de las ondulaciones de la curva corresponde a la amplitud de las vibraciones del suelo provocadas por las ondas sísmicas, indicando la intensidad del terremoto. Los efectos de diversas ondas sísmicas se pueden distinguir claramente del espectro sísmico. La diferencia horaria y la diferencia instantánea entre las ondas P y S que llegan a la misma estación sísmica son proporcionales a la distancia entre el epicentro y la estación sísmica. Cuanto más lejos del epicentro, mayor es la diferencia horaria. Según esta regla se puede obtener la distancia entre el epicentro y la estación sísmica, es decir, la distancia epicentral. Vale la pena señalar que los sismómetros sólo pueden medir la intensidad y dirección de los terremotos, no predecirlos.
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En el año 132 d.C., llegaron noticias sorprendentes desde la capital (Luoyang, Henan), que decían que el Gran Maestro le pidió a Zhang Heng que inventara un Método para observar la hora del terremoto y la ubicación del instrumento. Sin embargo, algunas personas no creen que un terremoto haya ocurrido a cientos de kilómetros de distancia. ¿Cómo pudo esa persona detectarlo? ¿No es ésta "una victoria decisiva a lo largo de mil millas"? Zhang Heng nació en el 78 d.C. y murió en el 139 d.C. Fue un científico destacado en la antigua China. Tiene logros destacados en matemáticas, astronomía y terremotos. El instrumento inventado por Zhang Heng se llama sismómetro y es el primer sismógrafo del mundo. Según los registros de la dinastía Han posterior, el sismógrafo estaba hecho de cobre fino y tenía un diámetro circular de dos metros y medio. Parece una botella de vino. El mecanismo está alojado en una botella, con un dragón en el exterior, dividido en ocho direcciones: este, oeste, sur, norte, noreste, sureste, suroeste y noroeste. Cada dragón sostiene una pequeña bola de cobre en su boca y un sapo de cobre se agacha en el suelo cerca de su boca. Luego, se toca la palanca del grifo para abrir la boca del dragón en esa posición. La pequeña bola de cobre contenida en la boca del dragón cae naturalmente en la boca del sapo en el suelo, haciendo un "sonido metálico", lo que permite a los observadores saber. cuándo y dónde ocurre un terremoto. Los días 134, 12 y 13, la boca del dragón en el lado oeste de este sismómetro se abrió y la bola de cobre cayó en la boca del sapo con un sonido metálico, lo que indica que ocurrió un terremoto en el oeste de Luoyang. Pero debido a que Luoyang no sintió ninguna vibración, muchas personas comentaron que este instrumento no estaba permitido. Unos días más tarde, un enviado voló a caballo para informar de que se había producido un terremoto en Longxi (sureste de Gansu), a más de mil kilómetros al oeste de Luoyang. La corte imperial estaba "completamente convencida". El sismógrafo moderno se construyó en 1880. Su principio es básicamente similar al sismómetro de Zhang Heng, pero es más de 1.700 años después. El primer observatorio sísmico de China se estableció en 1930 bajo la dirección del famoso sismólogo Li Shanbang y está ubicado en Jiufeng, Beijing. Después de más de medio siglo de arduo trabajo, las estaciones sismológicas de China han pasado de una a cientos. En la actualidad, China cuenta con una red básica nacional y una importante red de notificación rápida de terremotos, que pueden registrarse con sismógrafos y enviarse al centro de análisis y predicción de la Administración de Terremotos de China, lo que coloca la tecnología de observación de terremotos de China a la vanguardia del mundo.
Edite el principio de funcionamiento de este instrumento.
En el sismógrafo hay una larga vértebra de madera invertida, con un centro de gravedad alto y un estado inestable, similar a una botella de cerveza invertida. Cuando llega una onda sísmica local, la dirección de movimiento inicial de la base del instrumento es hacia el epicentro y en dirección opuesta. Por su propia inercia, la vértebra de madera cayó en dirección al epicentro. La caída del cono de madera activó una palanca en esta dirección, que impulsó un grifo en esa dirección. El grifo soltó las cuentas de madera en su boca, indicando así la dirección del epicentro. Los sismómetros no pueden determinar la distancia o el tamaño del epicentro. Una explicación del principio de un sismómetro aparece ahora en un texto del Volumen 4 de New Concept English. El artículo se titula "Grabando terremotos". ¿Cómo funcionan los sismógrafos? La forma más sencilla de realizar pruebas de terremotos es colocar pequeños cilindros de diferentes alturas sobre una superficie horizontal. Cuando ocurre un terremoto, estos cilindros colapsan. Los terremotos de diferentes magnitudes pueden provocar el colapso de cilindros de diferente estabilidad. Es decir, cuando el terremoto no es fuerte solo caerá el cilindro más inestable, pero cuando el terremoto es fuerte caerán todos los cilindros. Este es sólo un método simple para probar terremotos y no puede registrar con precisión las fluctuaciones de los terremotos. Por lo tanto, esta herramienta de prueba necesita mejoras adicionales. Sabemos que cuando escribimos, el bolígrafo se mueve sobre el papel y deja huellas. Por el contrario, si dejamos el bolígrafo quieto y el papel se mueve, también podemos dejar huellas en el papel. Este principio se puede utilizar para registrar las fluctuaciones de los terremotos. A algunas personas les preocupa que el papel y el bolígrafo se muevan cuando ocurre un terremoto. ¿Cómo se puede registrar con precisión el movimiento de un terremoto? Podemos hacer un pequeño experimento.
Tome un trozo de cuerda largo (un metro es suficiente) y ate un peso a un extremo de la cuerda. Sostenga el otro extremo de la cuerda con la mano y sostenga el peso en el aire, pero mantenga la parte inferior del peso ligeramente. tocando el suelo, y luego balancee suavemente la mano que sostiene la línea hacia adelante y hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha, y encontrará que el extremo inferior del peso apenas se moverá. El principio de esto es la inercia. Un extremo de la línea se ha movido convenientemente, pero un extremo del peso permanece en su lugar debido a la inercia. Quizás el movimiento de la mano tenga un efecto sobre la posición del peso, que se ve muy atenuado por las largas líneas. Del mismo modo, si ponemos el papel debajo y escribimos con un bolígrafo en lugar de con un objeto pesado, podremos registrar las fluctuaciones del terremoto. De hecho, para registrar con mayor precisión se puede utilizar un anillo de papel que gira con la rueda en lugar de papel plano. De esta forma, cuando no se produzca un terremoto, el bolígrafo dejará una línea recta sobre el papel. El suelo fluctúa verticalmente, dejará una línea recta en el papel. Deja un registro ondulado. Sin embargo, el problema es que es imposible registrar fluctuaciones en la misma dirección que una línea recta. Sin embargo, varios dispositivos en diferentes orientaciones pueden mitigar estas desventajas.
Edite el propósito de este instrumento
OYO McSEIS-SX es un sismómetro portátil y rentable de 24 o 48 canales que se puede utilizar para exploración de refracción, exploración de reflexión, y medición de PS en pozos y sísmica entre pozos para diseñar sismómetros poco profundos.
Arquitectura. El instrumento integra el menú de operación de registro de PS y utiliza el detector de tres componentes BHP (modelo BHP (3315) para obtener datos de registro de PS. Todo el sistema es compacto, liviano y fácil de transportar. En cualquier trabajo se utiliza una batería más pequeña de 12 V CC. Localmente basado en Windows XP SP2 Professional Edition, pantalla a color XGA/TFT, unidad de disco duro, puerto USB2.0, operación in situ de mayor calidad, rendimiento más confiable y estable.
Edite los parámetros técnicos en. esta sección /p>
Número de canales de adquisición de datos de registro PS: 24 1 AUX o 48 2 Adquisición AUX: hasta 4 canales por pistola (Hx, Hy, Vz, AUX) Cada modo de prueba: Diagrama de componentes digitales del canal de modo. : PS8VZ ,HX,HY,HX-,HY-,AUXZ,AUX,AUX-.
Preamplificador S/S-6HX,HY,HX-,HY-,AUX,AUX-P2VZ,AUXZ. ganancia: 12, 30, 48 dB Respuesta de frecuencia: 2-4600 Hz Resolución del convertidor analógico a digital: 24 bits Intervalo de muestreo: 33, 50, 48 dB , 2K, 4K, 8K, 16K/canal Entrada de disparador: interruptor de martillo (cierre de contacto), almacenamiento de datos del geófono: SEG1 (OYO SEG1) y SEG2 CPU del sistema: procesador ULV Intel Celeron Pantalla: 10.42.5A (en espera), 3A (máximo ) temperatura de funcionamiento: 0-45 ℃ Características físicas: 330 (ancho) x 280 (profundidad) x 220 (alto) mm Peso: 8 kg