دستگاه های لرزه نگاری

دستگاه شتابنگار آنالوگ SMA1

دستگاه شتابنگار SMA1 در سال 1969 ميلادي طراحي و در سال 1970 وارد مجموعه شتابنگاري كشور آمريكا گرديد. اين دستگاه در زمان خود از پيشرفته ترين و كار آمدترين دستگاههاي شتابنگار آنالوگ محسوب مي شد و هنوز هم مورد استفاده قرار مي گيرد. اين دستگاه نيز از سال 1352 تا كنون در شبكه شتابنگاري زلزله ايران مورد استفاده قرار گرفته است. اين دستگاه داراي دو مؤلفه افقي و يك مؤلفه قائم است. جنبش زمين توسط پرتوهاي نور بر روي فيلم 70 ميليمتري ثبت مي شود. عنصر نوسان كننده در اين دستگاه كه به ترانس ديوسر موسوم است و يك سيستم با يك درجه آزادي است كه جرم آن يك آونگ صفحه اي است كه به وسيله يك فنر پيچشي به يك محور متصل است، اين محور از دو طرف به صورت لولايي بر روي دو تكيه گاه قرار دارد. فنر پيچشي در يك ميدان مغناطيسي كه يك ميرايي لزجي توليد مي كند قرار مي گيرد. ميرايي اسمي اين فنر در حدود 6/0 مقدار بحراني است. دستگاه تا قبل از رسيدن امواج در حالت آماده به كار قرار دارد، متعاقب رسيدن امواج زمينلرزه، دستگاه روشن شده و شروع به ثبت نگاشت مي نمايد. راه انداز قائم، حركت اولين جنبش زمين را در صورتي كه شتاب اين حركت از آستانه اي كه براي دستگاه تنظيم گرديده است فراتر رود دريافت كرده و در زماني كمتر از 05/0 ثانيه دستگاه را به طور كامل به راه مي اندازد . دستگاه پس از روشن شدن تا 10 ثانيه پس از آخرين اوج شتابي را كه بر اساس آن تنظيم شده است، به كار خود ادامه مي دهد. پس از ثبت زمينلرزه، دستگاه در موقعيت آماده به كار باقي مي ماند تا اينكه زمين لرزة ديگري روي دهد.

دستگاه SMA1 با يك حلقه فيلم، يك يا چند زمينلرزه و پسلرزه هاي آن را حداكثر تا 25 دقيقه ثبت مي نمايد. مشخصه هاي فيزيكي اين دستگاه عبارت است از جنس بدنه آلومينيم، وزن آن 11 كيلو گرم مي باشد، و ابعاد آن 355 × 200× 200 ميليمتر است. دماي محدودة عملكرد دستگاه از 20 – تا 55 درجه سانتيگراد است. نيروي تغذيه دستگاه، دو باطري 6 ولت قابل شارژ بوده كه توسط جريان برق 220 ولت يا 110 ولت شارژ مي گردند. زمان سنجي دستگاه SMA1 توسط ژنراتور كدهاي زماني يا TCG صورت مي گيرد.

دستگاه شتابنگار SSA2
دستگاه شتابنگار SSA2 از جديدترين دستگاههاي شتابنگار ديجيتالي است كه در حال حاضر مورد استفاده شبكه شتابنگاري زلزله ايران مي باشد. دستگاه شتابنگار SSA2 به دليل باند بسامد وسيعتر، دامنه ديناميكي بيشتر نسبت به SMA1، داده هاي كاملتري در حافظه ثبت مي كند لذا پردازش داده ها از طريق نرم افزارها ي خاص پردازش به مراتب سريع تر و با اطمينان بيشتري از SMA1 مي باشد. قابليت ارتباط با آن از طريق مدم كارآيي آنرا بالا برده است. حافظه دستگاه kbyte 256 است كه مي توان آن را به kbyte 2048 افزايش داد. زمان ثبت استاندارد دستگاه حدود 10 دقيقه است كه با حافظه بيشتر تا 80 دقيقه نيز مي رسد. نرخ ثبت داده 200 نمونه در ثانيه براي هر كانال است.

دستگاههاي SSA2 زمينلرزه ها رااز طريق مانيتور كردن علائم شتاب حاصل از هر يك از سنسورهاي سه گانه آن ثبت مي كند. وقتي شتاب از حدي كه توسط كاربر تعيين شده است فراتر مي رود داده ها مستقيماً در حافظه ثبت مي شوند. پاسخ دستگاه از صفر تا پنجاه هر تز بوده و بدين لحاظ زمينه هاي كاربردي وسيعي دارد. دستگاههاي شتابنگار از زمان نصب تا كنون ركوردهاي زيادي را ثبت نموده اند.

زمان رويداد، مدت دوام و مقادير اوج شتاب مربوط به هر حادثه در فایل Header مربوط به هر دستگاه ثبت مي شود. ارتباط با دستگاه از طريق رايانه و يا به وسيله خط تلفن برقرار مي شود. ابعاد دستگاه (281× 222× 375 ميليمتر) بوده وزن آن 10 كيلوگرم است. ولتاژ كار با دستگاه 11 تا 14 ولت DC و جريان مصرفي آن 75 تا 200 ميلي آمپر است. دستگاه SSA2 داراي يك ساعت داخلي استاندارد است كه زمان رويداد زمينلرزه را در header فايل مربوطه ثبت مي كند. دقت اين ساعت كم بوده و به منظور افزايش دقت سنجش زمان از ژنراتور كدهاي زماني استفاده مي گردد.

دستگاه شتابنگار CMG-5TD
دستگاه شتابنگارCMG-5TD یک شتابنگار دیجیتالی سه مولفه با محدوده دینامیکی زیاد است که در ثبت اطلاعات دقیق برای مطالعات زلزله شناسی، مهندسی زلزله و کاهش خطر زمین لرزه کابرد بسیار دارد.

هر یک از این شتابنگارها شامل یک سنسور شتاب سنج سه مولفه CMG-5T ، دیجیتایزر DM24 و نرم افزار راه انداز است که به صورت یک مجموعه کامل و مستقل عمل می کند.

مهمترین ویژگیها
استفاده از المان هایی با سطح نویز پایین برای افزایش دقت و محدوده عملکرد
بیشینه سطح جنبش قابل ثبت از 0.1g تا 4.0g
خروجی با بازده (نسبت سیگنال به نویز) بالا
رفتار خطی از DC تا100Hz (انتخابی 50Hz)
سنسورهای سه مولفه بسیار حساس و دقیق
دیجیتایزر سه کاناله با محدوده دینامیکی بالا (24 بیت)
منبع تغذیه 10 تا 36 ولت
محکم و ضد آب، مناسب برای نصب در شرایط آب و هوایی مختلف
حجم کم (ارتفاع : 205 میلیمتر، قطر : 152 میلیمتر) و وزن 3.6 کیلوگرم برای حمل و نصب آسان

دستگاه شتابنگار- لرزه نگار SSR-1
دستگاه لرزه نگار SSR1 يك دستگاه ركوردر ديجيتال با قابليت هاي زياد است كه رويدادهاي لرزه اي را در حافظه STATIC RAM COMS با ظرفيت يك مگا بايت ذخيره مي نمايد . حافظه دستگاه به صورت اختياري تا 4 مگابايت قابل افزايش است. دستگاه SSR1 به طور استاندارد داراي سه كانال ورودي است ولي به صورت اختياري مي تواند از شش كانال سيگنال ورودي را دريافت نمايد. اين دستگاه داراي يك مبدل A/D 16 بيتي بوده و رنج ديناميكي آن 96db است.

از قابليتهاي مهم اين سيستم، برخورداري از 129 پنجره زماني قابل برنامه ريزي است كه با تنظيم پارامتري هاي مربوطه، انجام اندازه گيري هاي لرزه اي از زمانهاي مشخص با ويژگيهاي معين امكان پذير مي باشد. همچنين SSR-1 را مي توان بگونه اي تنظيم و برنامه ريزي نمود كه سيگنالهاي ورودي را از انواع سنسورهاي لرزه اي دريافت نموده و با دو نرخ نمونه برداري متفاوت ثبت نمايد.

دستگاه SSR1 را مي توان به صورت يك سيستم منفرد و يا به صورت همبسته با چند دستگاه SSR1 ( با تريگر نمونه برداري و با زمان سنجي مشترك ) بكار برد. انتقال داده ها و كنترل SSR1 در صحرا به كمك يك نوت بوك ميسر است. به منظور پردازش كامل رويداد هاي لرزه اي ثبت شده توسط SSR1 ، نرم افزارهاي متعددي طراحي شده است.

سنسورهاي دستگاه با استفاده از سه مجموعه كابل ويژه، اتصال يك سنسور نوع FBA-23 يا سه سنسور FBA-11 و يا سه سنسور SSR-1 انجام مي شود. تهيه كابلهاي مناسب براي اتصال ساير انواع سنسورهاي امكان پذير است.

دستگاه لرزه نگار PS2 :
دستگاه لرزه نگار Ps-2 كه در حال حاضر در شبكة شتابنگاري ايران مورد استفاده قرار مي گيرد يك لرزه نگار قابل حمل است كه مي توان براحتي آن را در فضاي آزاد بكار انداخت. اين دستگاه داراي يك سنسور تك مولفه اي SS-1 مي باشد كه توسط كابل به دستگاه اصلي وصل مي گردد. دستگاه حركت زمين را بر روي كاغذ ثبت مي كند. اين دستگاه مي تواند بصورت منفرد يا گروهي مورد استفاده قرار گرفته و يكي از مناسبترين انتخابها براي مطالعه پسلرزه ها مي باشد. منبع اصلي تغذيه دستگاه باطري قابل شارژ هست كه دستگاه را قادر مي سازد تا هشت روز بدون شارژ مجدد فعاليت نمايد. ساعتي با دقت بالا در دستگاه قرار دارد كه از آن مي توان براي ثبت زمان رويداد زمينلرزه استفاده نمود. اين دستگاه مي تواند بر حسب نياز در دوره هاي يكروزه تا 8 روز تنظيم شود.

منبع :

شبکه شتابنگاری زلزله ایران