Sismometre

(Sayfa 2)
Baş Sayfa

ALT BAŞLIKLAR:
Lehman Sismometresi

KONUYLA İLGİLİ:
Lehman Sismometresinin Parçaları
Lehman Sismometresinin Parçaları (devamı)
Lehman Sismometresinin Elektronik Devre Şeması

Lehman sismometresi, herhangi bir sönümleyici mekanizma olmadığı zaman, en çok çubuğun periyoduna yakın periyottaki sarsıntıları yükseltilir. Eğer sönümleyici bir mekanizma kullanılırsa, sismometre bu durumda periyodu en çok çubuk periyodunun yarısı olan sarsıntıları yükseltir. Birçok Lehman sismometresi tasarımı 12-18 saniyelik periyotlar için yapılmıştır. Bu tip sismometrelere "uzun periyotlu sismometre" denir.
Lehman sismometresi, basit yapı malzemeleri kullanılarak evde yapılabilir.
Deprem, genellikle periyodu 1-15 saniye arasında değişen yüzey sarsıntıları yaratır. Tasarımı 12-18 saniye için yapılmış Lehman sismometresi, bu sarsıntıların hepsini algılayabilir ancak sarsıntının periyoduna göre farklı oranda yükseltir. Bu yüzden Lehman sismometresinin yaptığı ölçümler, sismometrenin frekans tepkisine göre düzeltilmelidir. Lehman sismometresi daha çok eğitim ve deneysel amaçlı kullanıldığından bu düzeltmeye çoğu zaman ihtiyaç duyulmaz. Öte yandan, sismometre yalnızca tek eksendeki sarsıntıları algılayabilir. Deprem sırasında Lehman sismometresine ulaşan P ve S dalgalarından depremin yönü bulunabilir. Deprem hakkında ayrıntılı bilgi toplayabilmek için en az iki eksende ( doğu-batı ve kuzey-güney ekseni) sismometre kullanılmalıdır.
Lehman sismometresine kullanılan iskele, iki kolondan ve bir tabandan oluşur. Sağlam bir yapı için demir ya da alüminyum kullanılır. Tabanda, sismometrenin yatay düzlemde dengesini sağlamak amacıyla ayarlı ayak bulunur.
Sismometrede pirinç ya da çelik çubuk kullanılır. Bu çubuğun bir ucu bıçak gibi işlenmiştir. Kimi tasarımlarda buraya maket bıçağı monte edilmiştir. Çubuğun öteki ucuna kurşun ağırlık asılır. Kurşun ağırlığın yanından iskelenin üst kısmına, çubuğu asmak için kullanılan çelik telin bağlantı yeri vardır. At nalı ya da dikdörtgenler prizması biçimindeki mıknatıs, pirinç ya da ahşap malzeme kullanılarak çubuğa bağlanmıştır. Çubuğun ucunda sönümlendirme mekanizması bulunmaktadır.
Çubuk, iskeleye iki farklı noktadan bağlanır. İskelenin üstünde bulunan çelik tel bağlantı noktası, bir kılavuz kullanılarak sağlamlaştırılır. Bu sayede çelik telin bağlantı noktasından kayması önlenir. Öte yandan çubuğun bıçaklı tarafının iskeleye oturduğu yer, kılavuzdan bir santim daha ileride olmalıdır. Bu uzaklık, çubuğun periyodunu belirlediği için, iskelede bıçaklı yüzün oturduğu yerin konumunu ayarlayan bir ayarlama düzeneği de bulunur.
Yağlı sönümlendirme düzeneklerinde, alüminyum ya da demir levha kullanılır. Bu levha, çubuğa sıkıca bağlanır. Levha, çubuğun altında bulunan bir yağ kabının içine daldırılır. Kaptaki yağ seviyesi ayarlanarak, sönümlendirme düzeneğinin davranışı denetelenebilir.
>
(resmi büyütmek için üzerine tıklayın)
Çubuğa bağlı mıknatısların hemen yanında bir çift bobin bulunur. Bobinler, içinden mıknatısların rahatça geçebileceği biçimde sarılmıştır. Bobinler, binlerce tur ince bakır telden oluşur. Kimi tasarımlarda yalnızca tek bir bobin kullanılır. Bobinlerin ucu, yükselteci devreye bağlıdır.
Deprem sırasında bobinlerde oluşan gerilim farkı mikro volt düzeyindedir. Bu gerilimin yükseltilmesi gereklidir. Bu amaçla yükselteç devreleri kullanılır. Elektronik yükselteç devresinin duyarlılığını yükseltmek için devrede düşük gürültülü parçalar kullanılır. Elektronik devrede bir de filtre katı bulunmaktadır. Filtre katı, belli bir frekansın üzerindeki frekansları geçirmez. Bu sayede yükselteç ve kaydediciler herhangi bir bilgi taşımayan sinyalle yüklenmez. Kimi tasarımlarda filtreler on hertzin üzerindeki sinyalleri süzer.
Elektronik devreyle yükseltilmiş depremsel sinyaller, uygun bir kayıt ortamına gönderilir. Kayıt ortamı için genellikle kalemli çiziciler kullanılır. Kalemli çizicilerde, rulo kağıt, değişmez bir hızla ilerler. Depremsel sinyallerin genliğiyle orantılı olarak hareket eden kalem, depremsel sinyalleri kağıdın üzerine çizer. Kağıdın hızı değişmediğinden tüm depremsel sinyallerin değişimi zamana göre izlenebilir. Öte yandan, son yıllarda depremsel sinyaller bilgisayar ortamında kaydedilip değerlendirilmektedir.
Lehman sismometresi, sıcaklık değişimlerinden, nemden olduğu kadar hava akımlarından da etkilenir. Bu yüzden sismometre, kapalı bir kutu içinde ve sıcaklık değişimi az olan yerlerde kullanılır.
Deneysel bir Lehman sismometresi, genellikle kente yakın bölgelerde kullanılır. Sismomere, kentten gelen tüm sarsıntıları algılar. Bu sarsıntılara mikrosismik sarsıntılar denir. Çoğu bilim adamı, bu sarsıntılarla kaynakları arasında bir bağlantı bulmaya çalışmaktadır.
Lehman sismometresi, temel ilkelere uyulması koşuluyla her türlü tasarım değişikliğine açıktır. Sismometrenin yapımı oldukça yalın olmasına karşın dayandığı ilkeler oldukça ileri düzeydedir.
Okan Demirel

Kaynaklar:
http://www.koeri.boun.edu.tr/seismo/sss_tr.htm
http://www.chcp.org/Vseismo.html
http://www.microserve.net/~doug/etigmain.html
http://www.iglou.com/VibraTech/seis.html
http://www.jps.net/karlc/
http://www.geoinstr.com/sensors.htm
http://www.pgc.nrcan.gc.ca/seismo/seismos/intro.htm
http://www.ultranet.com/%7Ergroleau/SeismoGro.html
http://www.primenet.com/~seismo