مقياس الزلازل DIY: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

اصنع مقياس زلازل لاكتشاف الزلازل القوية حول العالم بأقل من 100 دولار! المكونات الرئيسية هنا هي بعض المغناطيسات ولوحة Arduino.

الخطوة 1: كيف يعمل؟

يكتشف مقياس الزلازل هذا حركة الأرض بمغناطيس معلق على خطاف. المغناطيس حر في الارتداد لأعلى ولأسفل. يتم وضع ملف ثابت من الأسلاك حول المغناطيس. تولد أي حركة للمغناطيس تيارات صغيرة في السلك ، والتي يمكن قياسها.

ما تبقى من الجهاز هو في الأساس بعض المعالجات الإلكترونية لقياس تلك التيارات الصغيرة في السلك وتحويلها إلى بيانات يمكننا قراءتها. يظهر رسم نظرة عامة سريعة.

1 أ: زنبركي (سلينكي جونيور) ، 1 ب: مغناطيس (مغناطيسان حلقيان RC44)

2. ملف من الأسلاك المغناطيسية (MW42-4) مكبر للصوت ، يحول الإشارة الضعيفة إلى إشارة قوية

3. المحول التناظري إلى الرقمي (Arduino) ، يحول الإشارة التناظرية إلى دفق رقمي من الأرقام

4. جهاز التسجيل (PC) ، يستخدم برنامجًا لتسجيل البيانات وعرضها

الخطوة 2: لف بعض الأسلاك

أول شيء فعلناه هو صنع لفائف الأسلاك. في نموذجنا الأول ، استخدمنا أغطية نهاية PVC مضغوطة على طرفي مقطع قصير من الأنبوب لتشكيل جدران على جانبي السلك الملفوف. قمنا بتقطيع الأطراف لفتحها مرة أخرى. لقد قطعنا مقطعًا من أنبوب PVC مقاس 1 بوصة ولفنا حوالي 2500 لفة باستخدام سلك مغناطيسي قياس 42.

يعتبر الأنبوب طريقة رائعة لصنعه من أجزاء غير مكلفة ومتاحة بسهولة. استخدمنا أغطية نهاية PVC مضغوطة على طرفي مقطع قصير من الأنابيب لتشكيل جدران على جانبي السلك الملفوف. قمنا بتقطيع الأطراف لفتحها مرة أخرى.

لقد صنعنا نسخة مربي الحيوانات من بكرة سلكية باستخدام بعض الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد. كان التفاف هذا أسهل بكثير ، لأنه متصل بميزة لف بكرة لآلة الخياطة القديمة. في الفيديو القصير ، يمكنك أن ترى كيف جرحناها. إذا كان لديك وصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد وترغب في استخدام نماذجنا ، فأخبرنا بذلك ويمكننا أن نرسل لك الملفات! لاحظ أيضًا الأسلاك الأكبر في الصور. لقد قمنا بلحام طرف السلك المغناطيسي بالسلك السميك ، والذي يسهل العمل معه بعد ذلك.

الخطوة 3: شنق / معايرة Slinky

استخدمنا Slinky Jr الذي يبلغ قطره أصغر من slinky بالحجم الكامل. في الجزء السفلي ، قمنا بتركيب مغناطيسين دائريين RC44 مكدسين معًا على قطعة 6 بوصات من قضيب ملولب # 4-40. هذه المغناطيسات موجودة داخل السلك ، وعندما تتحرك ، فإنها تحفز تيارًا في السلك.

في الجزء العلوي من slinky ، قمنا بتركيب مغناطيس آخر على لوح فولاذي لربطه. في الفيديو ، نوضح كيفية معايرة جهاز Slinky ليكون 1 هرتز. هذه خطوة حاسمة للحصول على التردد الصحيح. يجب أن يرتد الخبث لأعلى ولأسفل مرة واحدة ، في ثانية واحدة.

يوجد أيضًا مغناطيس دائري R848 في الجزء السفلي من القضيب الملولب. يقع هذا المغناطيس داخل قسم صغير من الأنابيب النحاسية. يساعد هذا في تثبيط الحركة ، وتقليل الضوضاء ، وللتأكد من أن السلينكي سوف يرتد فقط عندما يكون هناك اهتزاز كافٍ!

الخطوة 4: تضخيم التيار

ينتج المغناطيس المتحرك داخل ملف السلك تيارات صغيرة جدًا ، لذلك نحتاج إلى تضخيمها حتى نتمكن من رؤية الإشارة الصغيرة. هناك الكثير من دوائر مكبر الصوت الجيدة هناك ، لقد تمسكنا بالدائرة المستخدمة في مقياس الزلازل TC1 الذي وجدناه على الإنترنت. في الصورة ، يمكنك رؤية التخطيطي لدائرة أمبير. لقد استخدمنا ببساطة اللوح!

الخطوة 5: الإشارة التناظرية السرية إلى دفق رقمي للأرقام

Arduino هو معالج دقيق صغير وغير مكلف وشائع جدًا. إذا لم تكن لديك أي خبرة في هذا الأمر ، فإننا نوصي بالبدء بأحد المجموعات التعليمية المتوفرة.

تأخذ لوحة Arduino الإشارة التناظرية من مكبر الصوت وترجمها إلى دفق من البيانات الرقمية الرقمية. للقيام بذلك ، تمت برمجة Arduino برمز من مشروع مقياس الزلازل TC1 الذي تم ذكره في بداية هذا Instructable. إليك رابط لهذا المشروع مرة أخرى ، والذي يمكن أن يساعدك في إعداد Arduino الخاص بك!