什么是地震仪?
据《后汉书·张衡传》记载,侯丰的地动仪是“精铜制,圆径八尺”,“形似酒瓶”,有凸起的圆盖,仪器外表刻有山、龟、鸟、兽等篆字和图形。仪器中央有一个铜制的“大写柱”,柱旁有八个通道,称为“八通道”,还有精巧的机器和开关。瓶身外侧四周有八个水龙头,分东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向排列。龙头在内部通道与发动机相连,每个龙头的口中都有一个铜球。面对水龙头,八只蟾蜍蹲在地上,个个昂着头,张着嘴,准备接受铜球。某地发生地震时,瓶子随之移动,触动机关,使地震方向的水龙头张开嘴,吐出铜球落入铜蟾口中,发出巨响。所以人们可以知道地震的方向。
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汉顺帝杨嘉三年(公元134年13年2月)十一月,地动仪的一台龙机突然启动,吐出一个铜球,落入蛤蟆口中。当时首都(洛阳)的人们没有感觉到地震的任何迹象,于是有人开始议论纷纷,责怪地动仪没有效果。过了几天,一匹飞马来到陇西(今甘肃天水一带)报告说,前几天那里确实发生了地震,于是人们开始对张衡的高超技术深信不疑。陇西离洛阳一千多里,地震仪标记正确,说明其地震灵敏度比较高。
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张衡
在张寒统治时期,东汉的政治相对稳定。到死的时候,汉武帝和他的继位者只有十岁。窦太后上台,让弟弟窦宪掌握朝政大权。东汉开始衰落。这期间,出现了一位著名的科学家张衡。张衡是南阳人。十七岁离开家乡,先后到长安、洛阳,在国子监苦读。张衡
当时洛阳和长安都是非常繁华的城市,城里的王公贵族过着骄奢淫逸的生活。张衡不喜欢这些。他写了两部文学作品《西京赋》和《东京赋》(西京是长安,东京是洛阳),讽刺这种现象。据说为了写这两部作品,他经过深思熟虑,反复修改,用了十年时间研究学习的精神,可见他是很认真的。但张衡的专业不是文学,对数学和天文研究特别有兴趣。朝廷听说张衡是个有学问的人,就召他到北京做官。先是在宫里做医生,后来又做了官,让他负责观测天文。这份工作与他对研究的兴趣不谋而合。经过他的观察和研究,他得出结论:地球是圆的,月亮反射太阳的光。他也认为天空像一个蛋壳,包裹在地面之外;地面像蛋黄,在天空的中间。虽然这一理论并不完全准确,但在1800多年前,要表达这一科学见解而不受到后来天文学家的推崇是不可能的。不仅如此,张衡还用铜做了一个测量天文的仪器,叫做“浑仪”。上面刻有日月星辰等天文现象。他试图利用水力转动仪器。据说什么星星东升西落,在浑天仪上可以看得一清二楚。
地震仪
在那个时期,地震经常发生。有时一年一次,有时一年两次。发生了一场大地震,影响了几十个县。墙壁和房屋倒塌,许多人和动物死伤。当时的封建帝王和普通百姓都把地震视为不祥之兆,有的甚至借机宣传迷信,欺骗百姓。然而,张衡并不相信上帝或邪灵。在对记录的地震现象进行仔细的调查和实验后,他发明了一种预测地震的仪器,叫做“地震仪”。地动仪是青铜做的,有点像罐子。周围雕有八条龙,龙头向八个方向延伸。每条龙的嘴里都有一个小铜球:龙头下,一只青铜蟾蜍蹲伏着,对准龙的嘴,张开嘴。哪个方向有地震,那个方向的龙嘴就会自动张开,吐出铜球。铜球掉进蛤蟆嘴里,发出很大的声音,给人地震警报。地震仪
公元138年2月的一天,张衡的地动仪突然向西张开大口,吐出一个铜球。按照张衡的设计,这是报道西部地震。但是,当天洛阳并没有地震的迹象,附近也没有地震的消息。所以大家议论纷纷,说张衡的地动仪是骗人的东西,甚至有人说他有意造谣。过了几天,有人骑着快马向朝廷报告,距离洛阳一千多里的晋城、陇西发生了大地震,连山都塌了。所有人都深信不疑。但当时朝廷掌权的都是宦官或外戚,像张衡这样的人才不仅得不到重用,反而受到打击和排挤。张衡做侍应生的时候,因为和皇帝亲近,宦官怕张衡在皇帝面前暴露他们的缺点,就在皇帝面前说张衡的坏话。他被调离北京,到河间做了县官。张衡因病去世,享年六十一岁。他在中国科学史上留下了辉煌的成就。
编辑这一段最早的地动仪。
这种乐器由铜制成,形状像一个酒瓶。周围有八个水龙头。水龙头面向东、南、西、北、东南、西南、东北和西北。龙口是活动的,每个口中都有一个小铜球。每个水龙头下,都有一只铜蟾蜍,嘴巴张得大大的。仪器中央有一个铜制的“悬摆”,柱旁有八个通道,称为“八经”和巧妙的机关。当某地发生地震时,悬摆通过“八道”移动小球,触动机关,使地震方向的龙头张开嘴,吐出铜球,落入铜蟾口中,发出巨响。所以人们可以知道地震的方向。地震仪
通过公元134年甘肃西南部的地震检验,完全证实了其测震的准确性。比欧洲创造的同类地震仪早1700年。可惜东汉的地动仪早就失传了,我们现在看到的地动仪都是后人根据史料记载复原的。地动仪制成后,安放在洛阳。公元138年的一天,像往常一样,京都周围没有任何动静,但小钢珠却异常地从龙口中吐出,落入蛤蟆口中。激动人心的噪音震惊了四周,人们纷纷谈论它。地球没有震动。地震仪为什么报地震?很可能地震仪坏了。谁知几天后,陇西(今甘肃省西部)发生地震的消息传来,生动地证明了地动仪是多么灵敏和准确!因为地震仪只记录地震的大致方向,不记录地震波,相当于地震仪,不是真正的地震仪。张衡发明的地动仪开创了用科学仪器预测地震的历史。长期以来,中外科学家对此一直给予高度评价。认为它是利用惯性原理设计制作的,能探测地震波的主要冲击方向。在科技还很落后的2世纪初,能够做到这一点,是极其可贵的。与国外同类地震仪相比,早了1万年。
在这一段编辑现代地震仪的发展历程。
1855年,意大利科学家路易基·帕米利发明了第一台真正的地动仪。它有一个复杂的机械系统。这台机器使用一个装满水银的圆管,并配有一个电磁装置。当震动使水银晃动时,电磁装置会触发内置装置记录地壳运动,大致显示地震发生的时间和强度。第一台精确的地震仪是由英国地理学家约翰·米尔恩在1880年发明的。他也被称为“地震仪之父”。在帝国大学的同事詹姆斯·尤因(James Ewing)和托马斯·格雷(thomas gray)的帮助下,约翰·米尔恩发明了多种探测地震波的装置,其中之一就是水平摆式地震波探测器。这个巧妙的装置有一个加重的棍子,当它受到振动时,它会移动一个带有光滑接缝(光线可以穿过的细长接缝)的金属板。金属板的运动使一束反射光穿过板上的光缝,同时又穿过板下另一个静止的光缝,落在一张高感光度的纸上。然后,光将“记录”地震的运动。今天,大多数地震仪仍然是根据米尔恩和他的助手发明的原理设计的。科学家们将通过研究地壳运动和钟摆摆动之间的相关性,继续探测地球的振动。地震仪
1906年,俄罗斯王子鲍里斯·格雷琴发明了第一台电磁地动仪。在这台机器的设计中,他采用了英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪提出的电磁感应原理。法拉第感应原理认为,磁铁的磁力线密度的变化可以产生电荷。在此基础上,格雷琴制作了一种仪器,可以在线圈感受到振动时,将线圈通过磁场,产生电流,并引入检流计,直接测量并记录电流。然后电流移动一面镜子,就像米尔恩制作的引导光线的金属板一样。这种电子设备的优点是记录仪可以放在实验室里,而地震仪可以放在相对偏远的可能发生地震的地方。20世纪,核能测试系统的出现促进了现代地震仪的发展。虽然地震会对人身和财产安全造成巨大损失,但直到地下核爆炸的威胁促使1960年建立了世界范围的地震监测器网络(WWSSN),地震仪才得以大规模投入使用,60多个国家设置了120多台地震仪。第二次世界大战后开发的Press Ewing地震仪使研究人员能够记录长周期地震波——波以相对较慢的速度传播了很长时间。该地震仪中使用的钟摆与米尔恩模型中使用的钟摆相似,只是使用了弹性金属线,而不是由枢轴支撑的加重杆,以减少摩擦。战后对地动仪进行了如下改进:引入了自动计时器,使计时更加准确,并使用lion reader将数据输入计算机进行分析。地震仪
现代地震仪最重要的发展是检波器组合的应用。这种组合,其中一些由数百个地震仪组成,连接到一个单一的中央记录仪。通过比较不同地方产生的地震图,研究人员可以确定震中的位置。
编辑此段落分类
目前地震研究中使用的地震仪有三种,每种地震仪都有一个与待测地震振动的振幅(速度和强度)相对应的周期(周期是指钟摆完成一次摆动所需的时间长度,或一次来回摆动所需的时间)。
短周期地震仪
它通常用于研究初级和次级振动,并测量移动最快的地震波。这是因为这些地震波移动速度非常快,短周期地震仪可以在不到一秒的时间内完成一次摆动。还可以放大记录的地震图,让研究人员看到地壳瞬间运动的轨迹。
长周期地震仪
使用的钟摆一般需要20秒左右完成一次摆动,可以用来测量地壳第一次和第二次地震后的缓慢运动。这种类型的工具现在用于地震探测器网络。
超长或宽带地震仪
钟摆摆动周期最长的地震仪称为超长或宽频带地震仪。宽频带地震仪的应用越来越广泛,通常能提供更全面的全球地壳运动信息。
在这一段编辑当前的地动仪。
地震仪
记录地震波的仪器叫地震仪,能客观及时地记录地面振动。它的基本原理是利用一个悬浮重物的惯性,地震发生时地面在静止不动的同时振动。地震仪记录的振动是一条波动幅度不同的曲线,称为地震谱。曲线起伏的幅度与地震波引起的地面振动的幅度相对应,表示地震的强度。从地震谱中可以清楚地区分各种地震波的影响。P波和S波到达同一地震台的时差和瞬差与震中和地震台的距离成正比,离震中越远时差越大。根据这个规律,可以得出震中与地震台的距离,即震中距。值得注意的是,地震仪只能用来测量地震的强度和方向,而不能用来预测地震。
在这一段编辑测量技术的发展
公元132年,京城(河南洛阳)传来惊人的消息,说太师让张衡发明了一种观测地震时间和地点的仪器。但是,有人不相信地震发生在几百里之外,那人怎么能检测到呢?这不是“决胜千里”吗?张衡生于公元78年,卒于139年。他是中国古代杰出的科学家。他在数学、天文学和地震方面都有杰出的成就。张衡发明的仪器叫地动仪,是世界上第一台地动仪。据后汉记载,地动仪为精铜,圆径八尺。它看起来像一个酒瓶。机关装在瓶内,外设一龙,分东、西、南、北、东北、东南、西南、西北八个方向。每条龙的嘴里都衔着一个小铜球,一只铜蟾蜍蹲在它口边的地上。于是,触动龙头的杠杆,使那个位置的龙口张开,龙口中所含的小铜球自然落入地上的蛤蟆口中,发出“铿锵声”,使观测者知道何时何地发生地震。134,12,13,这台地动仪西边的龙口张开,铜球铿锵一声落入蛤蟆口中,预示着洛阳西边发生了地震。但是因为洛阳没有感觉到震动,所以很多人议论,说这个仪器不允许。过了几天,使者飞马来报,洛阳以西一千多里的陇西(甘肃东南部)发生了地震,朝廷“都服气了”。现代地震仪是1880年制造的。其原理与张衡的地动仪基本相似,但要晚1700多年。中国第一个地震观测台是在著名地震学家李善邦主持下于1930建立的,位于北京九峰。经过半个多世纪的奋斗,中国的地震台站从一个发展到几百个。目前,中国拥有国家基本台网和大地震速报台网,可以用地震仪记录,并提交给中国地震局分析预测中心,使中国的地震观测技术处于世界前列。
编辑本仪器的工作原理。
地震仪中有一个倒置的长木椎,重心很高,处于不稳定状态,类似倒置的啤酒瓶。当地地震波来了,仪器底座的初始运动方向是指向震中和反方向的。因为自身的惯性,此时木椎落下的方向是指向震中的。木锥的掉落触发了这个方向的杠杆,带动了这个方向的一个水龙头,水龙头释放了嘴里的木珠,从而指示了震中的方向。地震仪无法确定震中的距离和大小。地震仪原理的解释现在出现在《新概念英语》第四册的一篇课文中。文章的标题是“记录地震”。地震仪是如何工作的?测试地震最简单的方法是把不同高度的小圆柱体放在水平面上。当地震发生时,这些圆柱体会倒下。不同程度的地震会导致不同稳定性的圆柱体倒下。也就是说,地震不强烈时,只有最不稳定的圆柱体会倒下,而地震强烈时,所有的圆柱体都会倒下。这只是一种简单的测试地震的方法,并不能准确记录地震的波动。因此,这个测试工具需要进一步改进。我们知道,当我们写字时,笔在纸上移动,会留下痕迹。相反,如果我们保持笔不动,纸动了,我们也可以在纸上留下痕迹。这个原理可以用来记录地震的波动。有些人担心地震发生时,纸和笔在动。怎样才能准确记录地震的运动?我们可以做一个小实验。拿一根长的线(一米就够了),在线的一端绑一个重物,用手握住线的另一端,将重物悬在空中,但保持重物的低部只是轻轻接触地面,然后轻轻前后左右摆动握住线的手,你会发现重物的低端几乎不会动。这个的原理就是惯性。线的一端已经方便地移动了,但是重物的一端由于惯性还留在原地。也许动动手会对重物的位置产生影响,这一点被长线条大大削弱了。同理,如果我们把纸放在下面,用笔代替重物书写,就可以记录地震的波动。事实上,为了记录得更准确,可以用一个随轮子转动的纸环来代替平面纸,这样在地震没有发生时,笔会在纸上留下一条直线,当地面垂直波动时,就会在纸上留下波浪状的记录。但是,问题是,不可能记录与直线同方向的波动。然而,不同方向的多个设备可以削弱这些缺点。
编辑该仪器的用途
OYO McSEIS-SX是一种便携式和高性价比的24道或48道地震仪,可用于折射勘探、反射勘探、井内PS测井和井间地震,用于工程浅层地震仪。
建筑。仪器集成了PS测井操作菜单,使用BHP(型号BHP(3315)三分量探测器,可以获取PS测井数据。整个系统结构紧凑,重量轻,便于运输。较小的12V DC电池用于在任何地方工作。基于Windows XP SP2专业版,XGA/TFT彩色显示,硬盘驱动,USB2.0端口,现场运行质量更高,性能更可靠稳定。
编辑本段的技术参数。
PS测井数据采集通道数:24+1 AUX或48+2 AUX采集:每枪最多4个通道(Hx、Hy、Vz、AUX)。各测试模式:模式通道数字分量示意图:PS8VZ,HX+,HY+,HX-,HY-,AUXZ,AUX+,AUX-。
S+/S-6HX+,HY+,HX-,HY-,AUX+,AUX-P2VZ,AUXZ前置放大器增益:12,30,48 dB频率响应:2-4600Hz模数转换器分辨率:24位采样间隔:33,50,48dB。1000、2000、4000μsec预触发:0、128采样数数据长度:1K、2K、4K、8K、16K/通道触发输入:锤子开关(触点闭合)、地震检波器数据存储:SEG1(OYO SEG1)和SEG2系统CPU: ULV英特尔赛扬处理器显示:10.42.5A(待机),3A(最高)工作温度:0-45℃物理特性:330(宽)x280(深)x 220(高)mm重量:8kg。