seismik2

1.Anforderungen an einen Seismographen

- Pendelsystem muß relativ große Dämpfung aufweisen, damit es nach einer Anregung schnell wieder in
die Ruhelage zurückkehrt und nicht mit der Eigenfrequenz weiterschwingt; sonst würden die sich zu regi-
strierenden Signale gestört werden (einstellbare elektronische Dämpfung über Widerstände)

- das Pendel muß sehr empfindlich reagieren, um die sehr schwachen Fernbebensignale wahrnehmen
    zu können (sehr geringe mechanische Reibungsverluste durch eine spezielle Pendelaufhängung),
    eine große selektive elektronische Verstärkung bis zu 1000-fach gestattet auch noch sehr kleine
    Beben-Signale zu registrieren

- da die Fernbebenwellen auf ihrem Laufweg sehr stark zeitlich gedehnt werden (Dispersion), kann ein
    etwa 8000 km entferntes Beben am Empfangsort über eine Stunde andauern; aus diesem Grund haben
   Fernbeben eine relativ große Schwingungsdauer, die ein Seismograph noch gut registrieren muß
    (Prinzip eines schief hängenden Tores)

- weitgehende Unterdrückung von Stör-Signalen (z.B. Trittschall, Gebäudeschwingungen) durch eine
elektronische Tiefpaß-Filterung in den Bereichen von 3 Hz bis 0,03 Hz (Stör-Signal-Bereich herun-
    ter bis ca.3 Hz; Fernbeben ab 1 Hz und kleiner)

2. vom Gartentor zum Seismographen

Zur Erreichung der großen Schwingungs-
dauer wird das Prinzip eines schief hängen-
genden Tores angewendet. Es wird erreicht,
wenn man das obere Scharnier ein wenig
weiter weg vom lotrecht stehenden Türrah-
men anbringt als das untere. Je kleiner die-
ser Versatzwinkel ist, desto größer wird die
Schwingungsdauer T.

Im Bild (1) ist dieser Winkel exakt 0 Grad,
woraus eine unendlich große Periodendauer
resultiert. In den weiteren Bildern ist der Win-
kel nicht mehr null, so daß sich eine Pendel-
schwingung ergeben kann. In den Bildern (3)
bis (5) reduziert sich die Form auf ein Dreieck

Dann werden weitere Teile entfernt, wobei nur noch der Tor-Rahmen in Form von Pendelstange und Drahtaufhängung erhalten bleibt und damit das Schwinungssystem des Seismogaphen darstellt.

3. Grundkonstruktion des Seismographen

Der Seismograph besteht aus einem starrem Alu-Profilrahmen, in dem ein an 3 Punkten gelagertes Pendelsystem horizontale Schwingungen ausführen kann. Das Pendelsystem selbst besteht aus einem 0,8 m langen Alu-Rohr, auf dem eine schwere Pendelmasse (Betonklotz 9,4 kg) und eine Induktionsspule mit ca. 52 000 Windungen befestigt ist.

Die Schwingungsdauer T des Pendels kann hier sehr einfach aber dennoch äußerst präzise durch
Drehen der Stellschrauben am Rahmengrundgestell eingestellt werden. Damit kann der Versatzwinkel
des "schiefen Tores" sehr genau geregelt und die gewünschte Seismographen-Periodendauer auf dem optimalen Wert eingestellt werden. Weitere Einstellmöglichkeiten ergeben sich in der seitlichen Justierung
an der oberen Haltedrahtaufhängung (oberes Lager) und durch Verstellen der 3 tetraederförmig ver- laufenden Gelenkaufhängungsdrähte an der linken Pendelstangenspitze.

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