సీస్మోమీటర్

వికీపీడియా నుండి
ఇక్కడికి గెంతు: మార్గసూచీ, వెతుకు

భూకంపాలు, అగ్నిపర్వత పేలుళ్లు మరియు భూకంప కేంద్రాల ద్వారా సృష్టించబడే భూకంప తరంగాలతోపాటు (సీస్మిక్ వేవ్స్), భూమి యొక్క కదలికలను కొలిచే పరికరాలను సీస్మోమీటర్‌లు (Seismometer) అంటారు. భూకంప తరంగాల యొక్క నమోదు వలన భూకంప శాస్త్రవేత్తలు భూమి యొక్క లోపలి భాగాన్ని చిత్రీకరించేందుకు వీలు ఏర్పడుతుంది, వేర్వేరు కేంద్రాలను గుర్తించేందుకు మరియు వాటిని కొలిచేందుకు కూడా ఈ వివరాలు సాయపడతాయి.

గ్రీకు పదమైన σεισμός, సీస్మోస్ నుంచి ఈ పదం ఉద్భవించింది, దీనికి ప్రకంపనం లేదా కపనం అనే అర్థం వస్తుంది, ఈ పదంలో σείω, సీయో అనే క్రియకు కంపింపజేయడం మరియు μέτρον, మేట్రాన్ అంటే కొలవడం అనే అర్థాలు వస్తాయి.

సీస్మోగ్రాఫ్ అనేది మరో గ్రీకు పదం, దీనికి సీస్మోస్ మరియు γράφω, గ్రాఫో , గీయడం అనే అర్థం వస్తుంది. దీనిని తరచుగా సీస్మోమీటర్ అనే అర్థంతో ఉపయోగిస్తున్నప్పటికీ, ఇది ఎక్కువగా ఆధునిక వ్యవస్థలకు భిన్నంగా ఉండే, భూ కదలికలను కొలవడం మరియు నమోదు చేయడం కోసం ఉద్దేశించిన పాత పరికరాలను సూచిస్తుంది, ఆధునిక వ్యవస్థల్లో ఈ విభాగాలు వేరు చేయబడి ఉంటాయి.

రెండు రకాల వ్యవస్థలు భూమి కదలికల గురించి నిరంతర గణాంకాలు అందిస్తాయి, ఇవి సీస్మోస్కోప్‌ల కు భిన్నంగా ఉంటాయి, ఈ సీస్మోస్కోప్‌లు కేవలం కదలిక సంభవించినట్లు సూచించడంతోపాటు, కదలిక ఎంత స్థాయిలో ఉందో తెలియజేసేందుకు ఒక సాధారణ కొలతను అందిస్తాయి.[1]

ప్రాథమిక సూత్రాలు[మార్చు]

జడత్వ సీస్మోమీటర్‌లలో లయబద్ధమైన కదలికలు చూపించే మీటలు ఉంటాయి.

  • సాధారణంగా జడత్వ గురుత్వం గా పిలిచే బరువు పరికరం యొక్క చట్రానికి సాపేక్షంగా కదులుతుంది, అయితే ఇది ఒక వ్యవస్థ (స్ప్రింగ్ వంటి) ద్వారా అనుసంధానం చేయబడివుంటుంది, ఈ వ్యవస్థ దీనిని ఎటువంటి కదలిక లేనప్పుడు చట్రంలో స్థిరంగా ఉండేలా చేస్తుంది, అంతేకాకుండా చట్రం యొక్క కదలిక ఆగిపోయినప్పుడు ఎటువంటి కదలికలనైనా నిలువరిస్తుంది.
  • చట్రానికి సాపేక్షంగా ద్రవ్యరాశి యొక్క కదలికను లేదా కదలకుండా ఉంచేందుకు అవసరమయ్యే శక్తిని నమోదు చేయడం కోసం ఇది ఉద్దేశించబడింది.

భూమి యొక్క ఎటువంటి కదలిక అయినా చట్రంలో కదలికను సృష్టిస్తుంది. ద్రవ్యరాశి దాని యొక్క జడత్వం కారణంగా కదలకుండా ఉంటుంది మరియు చట్రం మరియు ద్రవ్యరాశి మధ్య కదలికను కొలవడం ద్వారా, భూమి యొక్క కదలికను గుర్తించవచ్చు. అయినప్పుటికీ ద్రవ్యరాశి కదలవచ్చు.

ప్రారంభ సీస్మోమీటర్‌లలో చిన్న కదలికలను రెట్టింపు చేసేందుకు ఆప్టికల్ మీటలు లేదా యాంత్రిక బంధనాలను ఉపయోగించేవారు. సూట్-కవర్డ్ పేపర్ లేదా ఫోటోగ్రాఫిక్ పేపర్‌పై కదలికలను నమోదు చేసేవారు. 1999లో [who?] ఆధునిక సీస్మోగ్రాఫ్‌ను తయారు చేశారు.

ఆధునిక పరికరాలు ఎలక్ట్రానిక్స్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాయి. కొన్ని వ్యవస్థల్లో, ఒక ఎలక్ట్రానిక్ నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ ద్వారా చట్రానికి సాపేక్షంగా ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా అమర్చబడి ఉంటుంది. చట్రానికి సాపేక్షంగా ద్రవ్యరాశి యొక్క కదలికను కొలుస్తారు మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ ద్రవ్యరాశిని దాదాపుగా ఎటువంటి చలనం లేకుండా చూసేందుకు ఒక అయస్కాంత లేదా స్థిర విద్యుత్ శక్తిని అందిస్తుంది. ఈ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసేందుకు అవసరమైన వోల్టేజ్‌ను సీస్మోమీటర్ అవుట్‌పుట్‌గా ఉంటుంది, దీనిని డిజిటల్ రూపంలో నమోదు చేస్తారు. ఇతర వ్యవస్థల్లో బరువు కదలికకు వీలు కల్పిస్తుంది, దీని యొక్క కదలిక ద్రవ్యరాశికి అనుసంధానం చేసివున్న ఒక కాయిల్‌లో (తీగచుట్ట) వోల్టేజ్‌ను సృష్టిస్తుంది మరియు చట్రానికి కలిపివున్న ఒక అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా కదులుతుంది. చమురు మరియు సహజవాయువు కోసం చేసే భూమిసంబంధ అధ్యయనాల్లో ఉపయోగించే జియోఫోన్‌లలో ఈ నమూనాను తరచుగా ఉపయోగిస్తారు.

వృత్తిసంబంధ భూకంపన పరిశోధన కేంద్రాలు సాధారణంగా మూడు అక్షాల్లో కొలతలు కొలిచే పరికరాలను ఉపయోగిస్తాయి: అవి ఉత్తరం-దక్షిణం, తూర్పు-పడమర మరియు నిలువు అక్షాల్లో పని చేసే పరికరాలు. కేవలం ఒక అక్షాన్ని మాత్రమే కొలిచే వీలున్నట్లయితే, సాధారణంగా నిలువు అక్షాన్ని ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే అది తక్కువ శబ్దంతో కొన్ని భూకంపనాలకు సంబంధించి మెరుగైన వివరాలు అందిస్తుంది.

ఒక భూకంపన నమోదు కేంద్రం ఏర్పాటుకు ప్రదేశ ఎంపిక చాలా ముఖ్యమైన అంశంగా ఉంటుంది.[2] వృత్తిసంబంధ కేంద్రం కొన్నిసార్లు రాతి భూభాగంపై ఉంటుంది. ఈ కేంద్రం ఏర్పాటుకు లోతైన బోరు రంధ్రాలను ఉపయోగించినట్లయితే దానిని బాగా అనువైన ప్రదేశంగా గుర్తిస్తారు, ఇటువంటి ప్రదేశంలో ఉష్ణ ప్రభావాలు, భూగర్భంలో శబ్దాలు మరియు వాతావరణం మరియు ఆటుపోట్ల ప్రభావాలు నిరోధించబడతాయి. ఉపబలం చేర్చని (రీన్‌ఫోర్స్ ఉపయోగించని) కాంక్రీటుతో చేసిన చిన్న పూడ్చిపెట్టిన స్తంభాలపై ఏర్పాటు చేసిన ఆవరణల్లో తరచుగా ఇతర పరికరాలను అమరుస్తారు. ఉపబలంగా ఉపయోగించే కమ్మీలు మరియు కంకర ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులు జరిగినప్పుడు స్తంభాన్ని విరూపం చేస్తుంది. స్తంభాన్ని ఏర్పాటు చేయడం మరియు తూము తీయడానికి ముందు ఒక తాత్కాలిక వ్యవస్థాపనతో భూమిని ఎల్లప్పుడూ భూకంపన శబ్దం కోసం ఎంపిక చేసిన ప్రదేశంలో అధ్యయనం నిర్వహిస్తారు.

జాంగ్ హెంగ్ యొక్క సీస్మోస్కోప్[మార్చు]

జాంగ్ హెంగ్ యొక్క సీస్మోస్కోప్ హౌఫెంగ్ డిడోంగ్ యి ప్రతిరూపం

క్రీస్తు శకం 132లో చైనాను పాలించిన హాన్ రాజవంశం హయాంలో జాంగ్ హెంగ్ మొట్టమొదటి సీస్మోస్కోప్‌ను కనిపెట్టారు (పై నిర్వచనం ద్వారా), దీనిని హౌఫెంగ్ డిడోంగ్ యి (వాచ్యంగా, రుతుపవనాలు మరియు భూమి కదలికలను కొలిచే పరికరం) అని పిలిచేవారు. హిస్టరీ ఆఫ్ ది లేటర్ హాన్ డైనస్టీ అనే గ్రంథం తెలియజేస్తున్న వివరాల ప్రకారం, ఈ పరికరం ఒక పెద్ద కాంస్య పాత్ర, దీని వ్యాసం 2 మీటర్లు ఉంటుంది, పై భాగం చుట్టూ ఎనిమిది ప్రదేశాల వద్ద కాంస్యంతో చేసిన బంతులను పట్టుకొని ఉండే డ్రాగన్ తలలు ఉంటాయి. ఒక భూకంపం సంభవించినప్పుడు, ఒక నోరు తెరుచుకొని అది పట్టుకొని ఉన్న బంతిని కాంస్య పాత్ర అడుగు భాగానికి జారవిడుస్తుంది, తద్వారా శబ్దం సృష్టించబడి, భూకంపం సంభవించిన దిశను తెలియజేస్తుంది. కనీసం ఒక సందర్భంలో, బహుశా క్రీస్తు శకం 143లో గాన్సులో భారీ భూకంపం సంభవించిన సమయంలో, ఎవరూ గుర్తించలేకపోయినప్పటికీ సీస్మోస్కోప్ ఈ భూకంపాన్ని సూచించింది. పాత్ర లోపల ఉండే ఒక మధ్య స్తంభం ఎనిమిది మార్గాల్లో కదులుతుందని ఈ గ్రంథం తెలియజేస్తుంది, ఇది ఒక లోలకాన్ని సూచిస్తుంది, అయితే కేవలం ఒక డ్రాగన్ నోరు మాత్రమే తెరుచుకునేలా ఉపయోగించిన వ్యవస్థకు సంబంధించిన ఎటువంటి సమాచారాన్ని దీనిలో తెలియజేయలేదు. తూర్పు దేశాల్లోని ఒక గుర్తుతెలియని ప్రదేశం లో మొట్టమొదటి భూకంపాన్ని ఈ సీస్మోగ్రాఫ్‌ను ఉపయోగించి నమోదు చేశారు. కొన్ని రోజుల తరువాత, తూర్పు దేశాల నుంచి వచ్చిన ప్రయాణికుడు ఈ భూకంపాన్ని తెలియజేశాడు.[3][4]

మొదటి ఉదాహరణ[మార్చు]

ఈ సూత్రాన్ని ఒక ప్రారంభ ప్రత్యేక ప్రయోజన సీస్మోమీటర్‌లో చూడవచ్చు. దీనిలో ఒక భారీ స్థిరమైన లోలకం ఉంటుంది, కిందివైపు దీనికి ఒక గంటం ఉంటుంది. భూమి కదలడం మొదలుకాగానే, భూమ్యేతర సూచన చట్రంలోనే ఉండేలా లోలకం యొక్క భారీ ద్రవ్యరాశికి ఉండే జడత్వం ఉపయోగపడుతుంది. దీని ఫలితంగా భూమి యొక్క కదలికకు అనుగుణంగా ఉండే ఒక క్రమం గంటం చేత గీయబడుతుంది. ఈ రకమైన బలమైన కదలిక గల సీస్మోమీటర్ స్మోక్డ్ గ్లాస్‌పై (కార్బన్ సూట్‌తో ఉండే గాజు) కొలతలను నమోదు చేస్తుంది. సుదూర ప్రాంతాల్లో సంభవించే భూకంపాలను గుర్తించడంలో అంతగా ఉపయోగపడని ఈ పరికరం పీడన తరంగాల యొక్క దిశను సూచించగలదు, తద్వారా ఇది ఒక స్థానిక భూకంపం యొక్క కేంద్రాన్ని గుర్తించడానికి సాయపడుతుంది - 1906 శాన్‌ఫ్రాన్సిస్కో భూకంపాన్ని విశ్లేషించేందుకు ఇటువంటి పరికరాలు ఉపయోగపడ్డాయి. ఈ ప్రారంభ రికార్డులను ఉపయోగించి 1980వ దశకంలో మరోసారి జరిపిన విశ్లేషణలో, మరింత కచ్చితత్వంతో అసలు భూకంప కేంద్రాన్ని మేరిన్ కౌంటీగా గుర్తించారు, దీని యొక్క తరువాత గమనం ఎక్కువగా దక్షిణంవైపుకు సాగినట్లు తేల్చారు.

ప్రారంభ నమూనాలు[మార్చు]

1880 తరువాత, ఎక్కువ సీస్మోమీటర్‌లు జాన్ మిల్నే, జేమ్స్ ఆల్‌ఫ్రెడ్ ఈవింగ్ మరియు 1880 నుంచి 1895 వరకు జపాన్‌లో పని చేసిన థామస్ గ్రే బృందం అభివృద్ధి చేసినవాటిని ఆధారంగా చేసుకున్నాయి. ఈ సీస్మోమీటర్‌లు తేలికపాటి సమాంతర లోలకాన్ని ఉపయోగించాయి. రెండో ప్రపంచ యుద్ధం తరువాత, వీటిని విస్తృతంగా ఉపయోగించిన ప్రెస్-ఈవింగ్ సీస్మోమీటర్ తయారీకి ఉపయోగించారు.

తరువాత, ప్రపంచవ్యాప్త ప్రామాణిక సీస్మోగ్రఫిక్ వ్యవస్థ కోసం ఉద్దేశించిన వృత్తినిపుణ పరికరాల్లో పదిహేను సెకన్ల వద్ద డోలనానికి సర్దుబాటు చేసిన ఒక పరికారాల సమితి మరియు 90 సెకన్ల వద్ద డోలనానికి మరో సమితి ఉంటాయి, ప్రతి సమితి మూడు దిశల్లో కొలతలు అందిస్తుంది. పరిమిత సౌకర్యాలు ఉన్న పరిశోధనా కేంద్రాల్లో పది సెకన్లకు సర్దుబాటు చేసిన అతిచిన్న, తక్కువ సున్నితమైన పరికరాలను కలిగివుంటాయి. ప్రాథమిక తేలికపాటి సమాంతర లోలకం ఉన్న సీస్మోమీటర్‌లు కంచె యొక్క గేటు మాదిరిగా ఊగిసలాడుతుంది. ఒక పెద్ద బరువు ఒక పొడవైన (10 సెం.మీ నుంచి అనేక మీటర్ల వరకు) త్రిభుజం యొక్క బిందువుపై, దాని యొక్క నిలువు అంచు వద్ద అమర్చబడి ఉంటుంది. భూమి కదిలేకొద్ది, బరువు ఏమాత్రం కదలదు, మడత బందుపై గేట్‌ను ఊగేలా చేస్తుంది.

ఒక సమాంతర లోలకం యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఒక చిన్న పరికరంలో డోలనం యొక్క అతి తక్కువ పౌనఃపున్యాలను కూడా ఇది నమోదు చేస్తుంది. గేట్ కొద్దిగా ఒరిగినట్లయితే, బరువు తిరిగి నెమ్మదిగా కేంద్ర స్థానానికి చేరుకుంటుంది. ప్రతి మూడు సెకన్లకు ఒకసారి లేదా ప్రతి ముప్పై సెకన్లకు ఒకసారి డోలనం చెందేలా లోలకం సర్దుబాటు చేయబడుతుంది (డంపింగ్ వ్యవస్థాపన జరగడానికి ముందు). చిన్న స్టేషన్‌లు లేదా పరిశోధన కేంద్రాల్లో ఉపయోగించే సాధారణ ప్రయోజన పరికరాలు సాధారణంగా ప్రతి పది సెకన్లకు ఒకసారి కదులుతాయి. చేతి కింద అమర్చిన ఒక చమురు పళ్లెం మరియు చేతి దిగువవైపు అమర్చిన ఒక చిన్న లోహపు ముక్క చేతిని చమురులో లాగడం ద్వారా డోలనాలను నిలిపివేసేలా చేస్తుంది. చమురు స్థాయి, చేతిపై స్థానం మరియు లోహపు ముక్క యొక్క కోణం మరియు పరిమాణం డంపింగ్ కీలకమయ్యే వరకు సర్దుబాటు చేయబడతాయి, అంటే దాదాపుగా డోలనాలు చేస్తున్నంత వరకు సర్దుబాటు చేస్తాయి. మడత బందు అతి తక్కువ ఘర్షణతో, తరచుగా పురి తీగలు ఉంటాయి. అందువలన తీగ యొక్క అంతర్గత ఘర్షణ రూపంలో మాత్రమే ఘర్షణ ఉంటుంది. తక్కువ ఆధార ద్రవ్యరాశులతో ఉండే చిన్న సీస్మోగ్రాఫ్‌లను వాయు ప్రవాహల నుంచి అడ్డంకులను తగ్గించడానికి శూన్యంలో అమరుస్తారు.

పురి-ఆధారిత సమాంతర లోలకాల గురించి 1869లోనే జోల్నెర్ ప్రస్తావించారు, అయితే వీటిని సీస్మోమెట్రీకి బదులుగా గ్రావీమెట్రీ కోసం అభివృద్ధి చేశారు.

ప్రారంభ సీస్మోమీటర్‌లు జ్యువెల్డ్ బేరింగ్‌లపై మీటల యొక్క అమరికను కలిగివుంటాయి, ఇవి స్మోక్డ్ గ్లాస్ లేదా కాగితంపై గీతల ద్వారా కొలతలను అందిస్తాయి. తరువాత, రికార్డింగ్ ప్లేట్ లేదా ఫోటోగ్రఫిక్ కాగితం యొక్క రోల్‌పై కొలతలను సూచించేందుకు అద్దాల్లో ప్రతిబింబించే ఒక కాంతి పుంజాన్ని ఉపయోగించారు. క్లుప్తంగా, కొన్ని నమూనాలు డబ్బును ఆదా చేసేందుకు యాంత్రిక చలనాలకు ప్రాధాన్యత ఇచ్చాయి. 20వ శతాబ్దపు మధ్యకాలపు వ్యవస్థల్లో, ఫోటోమల్టిప్లైయర్ అని పిలిచే ఒక జత భేదాత్మక ఎలక్ట్రానిక్ ఫోటోసెన్సార్‌లపై కాంతి ప్రతిబింబించేలా చేశారు. ఫోటోమల్టిప్లైయర్‌లో సృష్టించబడే వోల్టేజ్‌ను గాల్వనోమీటర్‌లను నడిపించేందుకు ఉపయోగించారు, ఈ గాల్వనోమీటర్ అక్షంపై ఒక చిన్న అద్దం ఉంటుంది. కదులుతున్న పరావర్తన కాంతి పుంజం తిరుగుతున్న డ్రమ్ యొక్క ఉపరితలాన్ని తాకుతుంది, ఇది ఫోటో-సెన్సిటివ్ పేపర్‌తో కప్పబడి ఉంటుంది. ఫోటో సెన్సిటివ్ పేపర్‌ను తయారు చేసేందుకు అధిక వ్యయం అవుతున్న కారణంగా అనేక సీస్మిక్ పరిశోధనా కేంద్రాలు ఇంకు లేదా ఉష్ణ-సున్నిత కాగితాన్ని ఉపయోగించడం ప్రారంభించాయి.

19 మరియు ప్రారంభ 20 శతాబ్దాల్లో మరో సులభమైన ఉపకరణాన్ని ఉపయోగించారు. దీనిలో ఏ దిశలోనైనా ఊగే వీలున్న ఒక స్వేచ్ఛా లోలకాన్ని అమర్చారు, దీనికి అడుగున ఉండే ఒక స్క్రైబ్ ఒక స్మోక్డ్ గ్లాస్ ప్లేట్‌ను తాకుతుంది. సమయానికి సంబంధించిన సమాచారం లేదా సుదూర ప్రాంతాల్లో సంభవించే భూకంపాలకు సంబంధించిన సమాచారాన్ని ఈ పరికరాలు తెలియజేయలేవు, అయితే ప్రారంభ ప్రకంపన దిశలకు సంబంధించి కచ్చితమైన సమాచారాన్ని తెలియజేస్తాయి, ఇవి 20 శతాబ్దపు చివరి కాలంలో 1906 శాన్‌ఫ్రాన్సిస్కో భూకంపంపై తిరిగి జరిపిన విశ్లేషణలో ఉపయోగకరమైనవాటిగా గుర్తింపు పొందాయి.

ఆధునిక పరికరాలు[మార్చు]

ఆధునిక పరికరాలు ఎలక్ట్రానిక్ సెన్సార్‌లు, ఆంప్లిఫైయర్‌లు మరియు రికార్డింగ్ ఉపకరణాలను ఉపయోగిస్తాయి. విస్తృతమైన పౌనఃపున్యాలు వీటి బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పరిధిలో ఉంటాయి. కొన్ని సీస్మోమీటర్‌లు 500 Hz నుంచి 0.00118 Hz (1/500 = 0.002 సెకండ్స్ పర్ సైకిల్, నుంచి 1/0.00118 = 850 సెకండ్స్ పర్ సైకిల్) వరకు చలనాలను కొలుస్తాయి. సమాంతర పరికరాలకు యాంత్రిక వ్యాక్షేపం పైన వర్ణించిన గార్డెన్-గేటు మాదిరిగానే ఉంటుంది. నిలువు (క్షితిజ లంబ) పరికరాలు లాకోస్ట్ సస్పెన్షన్ వంటి ఒకరకమైన స్థిరమైన-శక్తి వ్యాక్షేపాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. లాకోస్ట్ సస్పెన్షన్ ఒక సుదీర్ఘ ఆవర్తన కాలాన్ని అందించేందుకు ఒక జీరో-లెంత్ స్ప్రింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. (అధిక సున్నితత్వం).[5] [6] కొన్ని ఆధునిక పరికరాలు ఒక ట్రైయాక్సియల్ నమూనాను ఉపయోగిస్తాయి, దీనిలో మూడు సాదృశ్య చలనాలు ఉంటాయి. క్షితిజ లంబానికి కొంత కోణంలో, ఎక్కువగా సమాతంర అక్షానికి 120 డిగ్రీల కోణం వద్ద సెన్సార్‍‌లు అమర్చబడివుంటాయి. క్షితిజ లంబ మరియు సమాంతర చలనాలను మూడు సెన్సార్‌ల నిర్గమాంశాల నుంచి గణించవచ్చు.

సీస్మోమీటర్‌లు అవి కొలిచే సంకేతాల్లో కొంత వక్రీకరణను చూపిస్తాయి, అయితే వృత్తిసంబంధ అవసరాల కోసం రూపొందించిన వ్యవస్థల్లో జాగ్రత్తగా ఏర్పాటు చేసిన పౌనఃపున్య రూపాలు ఉంటాయి.

ఆధునిక సున్నితత్వాలు మూడు విస్తృత పరిధుల్లో వస్తున్నాయి: అవి జియోఫోన్‌లు, 50 నుంచి 750 V/m; లోకల్ జియోలాజిక్ సీస్మోగ్రాఫ్‌లు, సుమారుగా 1,500 V/m; మరియు టెలిసీస్మోగ్రాఫ్స్, వీటిని ప్రపంచ అధ్యయనాల్లో ఉపయోగిస్తారు, వీటి పరిధి సుమారుగా 20,000 V/m. పరికరాలు మూడు ప్రధాన రకాలుగా వస్తున్నాయి; అవి స్వల్పకాలిక, దీర్ఘకాలిక మరియు విస్తృత పరిధి (బ్రాడ్‌బ్యాండ్) రకాలు. స్వల్పకాలిక మరియు దీర్ఘకాలిక రకాలు వేగాన్ని కొలుస్తాయి, అవి బాగా సున్నితంగా ఉంటాయి, అయితే సంకేతాన్ని క్లిప్ చేస్తాయి లేదా ప్రజలు గ్రహించేంత బలమైన భూమి కదలికల విషయంలో పని చేయకపోవచ్చు. ఒక 24-బిట్ అనలాగ్-నుంచి-డిజిటల్ బదిలీ మార్గాన్ని సాధారణంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. ఆచరణాత్మక పరికరాల్లో ప్రతి మిలియన్‌కు ఒకటి మాత్రమే సరళంగా ఉంటాయి.

అందుబాటులో ఉన్న సీస్మోమీటర్‌లు రెండు రకాల అవుట్‌పుట్‌తో ఉంటాయి: అవి అనలాగ్ మరియు డిజిటల్. అనలాగ్ సీస్మోగ్రాఫ్‌లకు అనలాగ్ రికార్డింగ్ పరికరాలు అవసరమవతాయి, వీటిలో ఒక అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ కూడా ఉంటుంది. ఒక డిజిటల్ సీస్మోగ్రాఫ్ యొక్క అవుట్‌పుట్ సాధారణంగా ఒక కంప్యూటర్‌కు ఇన్‌పుట్‌గా ఉండవచ్చు. ఇవి డేటాను ప్రామాణిక డిజిటల్ రూపాల్లో (తరచుగా ఈథర్‌నెట్‌పై SE2) అందిస్తాయి.

టెలీసీస్మోమీటర్‌లు[మార్చు]

తక్కువ పౌనఃపున్య 3-దిశాత్మకత గల మహాసముద్ర గర్భ సీస్మోమీటర్ (కవర్ తొలగించబడింది).ఎక్స్ మరియు వై దిశ యొక్క రెండు ద్రవ్యరాశులను చూడవచ్చు, మూడో జెడ్ దిశను దిగువన ఉంటుంది.CMG-40TOBS నమూనా ఇది, గురాల్ప్ సిస్టమ్స్ లిమిటెడ్ దీనిని తయారు చేసింది, ఇది మాంటెరీ యాక్సెలెరేటెడ్ రీసెర్చ్ సిస్టమ్‌లో భాగం.

ఆధునిక బ్రాడ్‌బ్యాండ్ సీస్మోగ్రాఫ్ ఒక విస్తృత పరిధిలోని పౌనఃపున్యాలను నమోదు చేయగలదు. దీనిలో ఒక చిన్న ఫ్రూఫ్ మాస్ ఉంటుంది, ఇది విద్యుత్ శక్తులపై ఆధారపడి, అత్యాధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్ ద్వారా పని చేస్తుంది. భూమి కదులుతున్నప్పుడు, ఎలక్ట్రానిక్స్ భాగాలు ఒక ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌లో ద్రవ్యరాశిని కదలకుండా ఉండేలా చేస్తాయి. దీనిని సాధించేందుకు అవసరమైన శక్తిని తరువాత నమోదు చేస్తాయి.

అనేక నమూనాల్లో ఎలక్ట్రానిక్స్ ఒక ద్రవ్యరాశిని చట్రానికి సాపేక్షంగా కదలకుండా నిలిపివుంచుతాయి. ఈ పరికరాన్ని "ఫోర్స్ బ్యాలెన్స్ యాక్సెలెరోమీటర్" అని పిలుస్తారు. ఇది భూమి కపనం యొక్క వేగానికి బదులుగా త్వరణాన్ని కొలుస్తుంది. ప్రాథమికంగా, ద్రవ్యరాశి మరియు చట్రం యొక్క ఒక భాగం మధ్య దూరాన్ని అత్యంత కచ్చితంగా కొలుస్తారు, దీని కోసం ఒక లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఉపయోగిస్తారు. కొన్ని పరికరాలు లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగిస్తాయి.

ఈ కొలతను తరువాత ఒక ఎలక్ట్రానిక్ నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ యొక్క భాగాలను అనుసంధానం చేసివుండే ఎలక్ట్రానిక్ ఆంప్లిఫైయర్ ద్వారా విస్తరిస్తారు. నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ నుంచి విస్తరించిన ప్రవాహాల్లో ఒకటి ఒక కాయిల్‌ను లౌడ్‌స్పీకర్ మాదిరిగా పని చేసేలా చేస్తుంది, ద్రవ్యరాశికి కాయిల్‌ అనుసంధానం చేసివున్నప్పుడు మరియు చట్రంపై అయస్కాంతం ఉన్న సందర్భాలు ఇందుకు మినహాయింపు. తత్ఫలితంగా ద్రవ్యరాశి దాదాపుగా ఎటువంటి చలనం లేకుండా ఉంటుంది.

దూరంగా ఉన్న సెన్సార్‌ను ఉపయోగించి ఎక్కువ పరికరాలు నేరుగా భూమి కంపనాలను కొలుస్తాయి. అయస్కాంతం ద్వారా ద్రవ్యరాశిపై ఒక సెన్స్ కాయిల్‌లో సృష్టించబడే వోల్టేజ్ నేరుగా భూమి యొక్క తక్షణ వేగాన్ని కొలుస్తుంది. కాయిల్‌ను పని చేయించే విద్యుత్ ప్రవాహం ద్రవ్యరాశి మరియు చట్రం మధ్య ఒక సున్నితమైన, కచ్చితమైన శక్తి కొలతను అందిస్తుంది, అందువలన భూమి యొక్క త్వరణాన్ని నేరుగా కొలవవచ్చు (f=maను ఉపయోగించి దీనిని కొలుస్తారు, ఇక్కడ f అంటే శక్తి, m అంటే ద్రవ్యరాశి, a అంటే త్వరణం)

సన్నితమైన క్షితిజ లంబ సీస్మోగ్రాఫ్‌లతో ముడిపడిన నిరంతర సమస్యల్లో ఒకటేమిటంటే వాటి ద్రవ్యరాశులు తేలిపోయే అవకాశం ఉంటుంది. ఒక తెరిచిన కిటికీపైకి వీచే గాలి ద్వారా పీడనంలో సంభవించే అసమాన మార్పులు గదిలోని గాలి సాంద్రతను సులభంగా మార్చగలదు, ఇది క్షితిజ లంబ సీస్మోగ్రాఫ్ తప్పుడు సంకేతాలు చూపించేందుకు కారణమవుతుంది. అందువలన, అనేక వృత్తిసంబంధ సీస్మోగ్రాఫ్‌లను ఒక దృఢమైన గాజు పాత్రల్లో మూసివుంచుతారు. ఉదాహరణకు, ఈ కారణంగానే ఒక సాధారణ స్ట్రెకీసెన్ నమూనాకు ఒక మందమైన గాజు ఆధారం ఉంటుంది, జిగురులో ఎటువంటి బుడగలు లేకుండా చూసి, దానితో గాజుకు అంటిస్తారు.

ఒక పెద్ద అయస్కాంతాన్ని ద్రవ్యరాశిగా ఉపయోగించడం దీనికి ఒక సులభమైన ప్రత్యామ్నాయంగా కనిపించవచ్చు, అయితే భూమి అయస్కాంత క్షేత్రం కదిలినప్పుడు అయస్కాంతం సీస్మోగ్రాఫ్ తప్పుడు కొలతలు చూపించేందుకు కారణం కావొచ్చు. ఈ కారణంగానే సీస్మోగ్రాఫ్‌లో కదిలే భాగాలను అయస్కాంత క్షేత్రాలతో తక్కువగా ప్రభావితమయ్యే పదార్థాలతో తయారు చేస్తారు. ఉష్ణోగ్రత వలన కూడా ఒక సీస్మోగ్రాఫ్ కొలతలు ప్రభావితం కావొచ్చు, అందువలన అనేక పరికరాలను అయస్కాంత యేతర ఇన్వార్ వంటి తక్కువ వ్యాకోచ పదార్థాలతో తయారు చేస్తారు.

సీస్మోగ్రాఫ్‌లో ఉండే మడత బందులు సాధారణంగా మేధోసంపత్తి హక్కుల పరిధిలో ఉన్నాయి, మేధోసంపత్తి హక్కుల గడువు తీరే సమయానికి నమూనా మెరుగుపడింది. అత్యంత విజయవంతమైన ప్రజా ఉపయోగ నమూనాలు క్లాంప్‌లో ఒక పలచని ఫోయిల్ మడత బందులను ఉపయోగిస్తాయి.

సీస్మోగ్రాఫ్ యొక్క ట్రాన్స్‌ఫర్ ఫంక్షన్ తప్పనిసరిగా కచ్చితత్వంతో అమర్చబడి ఉండాలి, తద్వారా పౌనఃపున్య స్పందన తెలుస్తుంది, ఇది కూడా సీస్మోగ్రాఫ్ విషయంలో మరో సమస్యగా ఉంది. వృత్తిసంబంధ మరియు ఔత్సాహిక పరికరాల మధ్య ఇదే కీలకమైన వ్యత్యాసంగా ఉంది. ఎక్కువ పరికరాలను ఒక చర పౌనఃపున్య చలన పట్టికపై రూపొందిస్తారు.

బలమైన-చలన సీస్మోమీటర్‌లు[మార్చు]

మరో రకమైన సీస్మోమీటర్‌ను డిజిటల్ స్ట్రాంగ్-మోషన్ సీస్మోమీటర్ లేదా యాక్సెలెరోగ్రాఫ్ అని పిలుస్తారు. మానవ నిర్మిత కట్టడాలను ఒక భూకంపం ఏ విధంగా ప్రభావితం చేసిందో అర్థం చేసుకునేందుకు ఇటువంటి ఒక పరికరం నుంచి సేకరించిన సమాచారం కీలకంగా ఉంటుంది.

ఒక బలమైన-చలన సీస్మోమీటర్ త్వరణాన్ని కొలుస్తుంది. దీనిని తరువాత గణితపరంగా సమగ్రపరిచి వేగం మరియు స్థానాన్ని గుర్తించవచ్చు. బలమైన-చలన సీస్మోమీటర్‌లు టెలీసీస్మిక్ పరికరాల కంటే సున్నితమైన కొలతలను అందించలేవు, అయితే బలమైన భూ ప్రకంపనల సమయంలో మెరుగైన పనితీరు కనబరుస్తాయి.

ఇతర రూపాలు[మార్చు]

ఒక కైన్‌మెట్రిక్స్ సీస్మోగ్రాఫ్, గతంలో దీనిని అమెరికా సంయుక్త రాష్ట్రాల అంతర్గత వ్యవహారాల శాఖ ఉపయోగించింది.

యాక్సెలెరోగ్రాఫ్స్ మరియు జియోఫోన్‌లు తరచుగా భారీ స్తంభాకార అయస్కాంతాల రూపంలో ఉంటాయి, వీటికి లోపలివైపు ఒక స్ప్రింగ్ అమర్చిన కాయిల్ ఉంటుంది. కేస్ కదిలితే, కాయిల్ స్థిరంగా ఉంటుంది, అందువలన అయస్కాంత క్షేత్రం తీగలను తెంచివేస్తుంది, తద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అవుట్‌పుట్ తీగల్లోకి పంపుతుంది. ఇవి కొన్ని వందల హెర్జ్ నుంచి కేవలం 4.5 Hz వరకు లేదా కొన్ని అత్యున్నత నాణ్యతా నమూనాలు అయితే ఇంకా తక్కువగా 1 Hz వరకు పౌనఃపున్యాలను గుర్తిస్తాయి. కొన్ని పరికరాలకు ఎలక్ట్రానిక్ డంపింగ్ ఉంటుంది, క్లోజ్డ్-లూప్ వైడ్-బ్యాండ్ జియోలాజిక్ సీస్మోగ్రాఫ్‌ల యొక్క కొంత పనితీరును పొందేందుకు తక్కువ-వ్యయభరిత మార్గంగా ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

స్ట్రెయిన్ బీమ్ యాక్సెలెరోమీటర్‌లను ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లుగా నిర్మిస్తారు, ఇవి జియోలజిక్ సీస్మోగ్రాఫ్‌ల (2002) విషయంలో సరిగా పని చేయలేవు, అయితే జియోఫోన్‌లలో వీటిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

కొన్ని ఇతర సున్నిత నమూనాలు ఒక నాన్-కొరోసివ్ అయానిక్ ఫ్లూయిడ్ యొక్క ప్రవాహం ద్వారా సృష్టించబడే విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కొలిచేందుకు ఉపయోగపడతాయి, దీని కోసం వీటిలో ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా ఒక ఎలక్ట్రెట్ స్పాంజ్ లేదా ఒక కండక్టివ్ ఫ్లూయిడ్‌ను ఉపయోగిస్తారు.

ఆధునిక రికార్డింగ్[మార్చు]

ప్రస్తుతం అత్యంత సాధారణ రికార్డర్‌గా అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ ఉన్న ఒక కంప్యూటర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు, దీనితోపాటు ఒక డిస్క్ డ్రైవ్ మరియు ఒక ఇంటర్నెట్ కనెక్షన్ కూడా అవసరమవతాయి; ఔత్సాహికులకు అయితే సౌండ్ కార్డ్ మరియు అనుబంధ సాఫ్ట్‌వేర్‌తో ఉన్న పిసి సరిపోతుంది. అనేక వ్యవస్థలు నిరంతరం గణాంకాలు నమోదు చేస్తాయి, కొన్ని మాత్రం కేవలం ఒక సంకేతాన్ని గుర్తించినప్పుడు మాత్రమే గణాంకాలు నమోదు చేస్తాయి. దీర్ఘకాలిక సగటుతో పోల్చినప్పుడు సంకేతం యొక్క వైవిధ్యంలో స్వల్పకాలిక పెరుగుదల కనిపించినప్పుడు ఇవి మార్పులను నమోదు చేస్తాయి (భూ కంపనాల్లో మార్పుల కారణంగా ఇవి చాలా నెమ్మదిగా మారతాయి).

అంతర్ సంధాన సీస్మోమీటర్‌లు[మార్చు]

సీస్మోమీటర్‌లు ఒక వరుసలో అమరుస్తారు, భూకంపం యొక్క కేంద్రాన్ని ముక్కోణాల్లో కచ్చితంగా గుర్తించగలిగేలా ఈ వరుస ఉంటుంది, దీనికోసం హైపోసెంటర్ నుంచి సీస్మిక్ తరంగాలు విస్తరించేందుకు పట్టే సమయాన్ని ఉపయోగించి, దోషపూరిత ఛిద్రం యొక్క బిందువును ఏర్పాటు చేయడం ద్వారా గుర్తిస్తారు (భూకంప కేంద్రం కూడా చూడండి). అంతర్ సంధాన సీస్మోమీటర్‌లను భూగర్భ అణు పరీక్షల పేలుళ్లను గుర్తించేందుకు కూడా ఉపయోగిస్తారు. ఈ సీస్మోమీటర్‌లను తరచుగా భారీ స్థాయి, అనేక కోట్ల డాలర్లు ఖర్చు చేసే ప్రభుత్వ లేదా శాస్త్రీయ ప్రాజెక్టులో భాగంగా ఉపయోగిస్తారు, అయితే క్వాక్-క్యాచర్ నెట్‌వర్క్ వంటి కొన్ని సంస్థలు భూకంపాలను గుర్తించేందుకు కంప్యూటర్‌లో అమర్చిన తక్కువ పరిమాణాల్లో ఉండే డిటెక్టర్‌లను కూడా ఉపయోగిస్తున్నాయి.

పరావర్తన భూకంప శాస్త్రంలో సీస్మోమీటర్‌ల ఒక వరుస ఉప-ఉపరితల లక్షణాలను తెలియజేస్తుంది. టోమోగ్రఫీని పోలిన అల్గారిథంలను ఉపయోగించి సమాచారాన్ని చిత్రాల రూపంలోకి కుదిస్తారు. కంప్యూటర్ ఆధారిత టోమోగ్రఫిక్ మెడికల్ ఇమేజింగ్ ఎక్స్-రే మెషిన్‌ల (CAT-స్కాన్‌లు) లేదా ఇమేజింగ్ సోనార్‌ల యొక్క పద్ధతులను ఈ సమాచార కుదింపు పద్ధతులు ప్రతిబింబిస్తాయి.

సీస్మోమీటర్‌ల యొక్క ఒక ప్రపంచవ్యాప్త వరుస వాస్తవానికి తరంగ వేగం మరియు ట్రాన్స్‌మిసివిటీలో భూగర్భానికి సంబంధించిన వివరాలు తెలియజేయగలదు. ఇటువంటి వ్యవస్థ భూకంపాలు, పేలుడు సంఘటనలు లేదా అణు విస్ఫోటనాలు వంటి సంఘటనలను తరంగ మూలాలుగా ఉపయోగించుకుంటుంది. ఈ పద్ధతిలో మొదటి ప్రయత్నాల సందర్భంగా కాగిత సీస్మోగ్రాఫ్ చార్టుల నుంచి చేతితో సమాచార కుదింపును ఉపయోగించారు. ఆధునిక డిజిటల్ సీస్మోగ్రాఫ్ రికార్డులను నేరుగా కంప్యూటర్‌లో ఉపయోగించడానికి ప్రాధాన్యత ఇస్తున్నారు. తక్కువ వ్యయంతో సీస్మోమీటర్ నమూనాలు మరియు ఇంటర్నెట్ ప్రాప్తి అందుబాటులో ఉండటంతో, ఔత్సాహికులు మరియు చిన్న సంస్థలు కూడా ఒక ప్రజా సీస్మోగ్రాఫ్ వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేస్తున్నాయి.[7]

సీస్మోగ్రఫిక్ వ్యవస్థలను పెట్రోలియం లేదా ఇతర ఖనిజ అన్వేషణల కోసం కూడా ఉపయోగిస్తున్నారు, చారిత్రాత్మకంగా వీటి కోసం ఒక పేలుడు పదార్థం మరియు ఒక ట్రక్కు వెనుక జియోఫోన్‌ల యొక్క వైర్‌లైన్‌ను ఉపయోగించేవారు. ఇప్పుడు ఎక్కువగా స్వల్ప పరిధి వ్యవస్థలు నేలను ఢీకొట్టే థంపర్‌లను ఉపయోగిస్తున్నాయి, కొన్ని చిన్న వాణిజ్య వ్యవస్థలు ఇటువంటి మంచి డిజిటల్ సంకేత సంవిధానాన్ని కలిగివుంటున్నాయి, కొద్దిపాటి స్లెడ్జ్‌హామర్ స్ట్రైక్‌లు తక్కువ దూర రిఫ్రాక్టివ్ సర్వేల కోసం సరిపోయే సంకేతాన్ని అందిస్తాయి. ఎక్జోటిక్ క్రాస్ లేదా టూ-డైమన్షనల్ జియోఫోన్‌ల వరుసలను కొన్నిసార్లు ఉప ఉపరితల లక్షణాల కోసం ముక్కోణపు పరావర్తన ఇమేజింగ్‌లో ఉపయోగిస్తున్నారు. ప్రాథమిక లీనియర్ రిఫ్రాక్టివ్ జియోమ్యాపింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్ (ఒకప్పుడు బ్లాక్ ఆర్ట్) ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్, ల్యాప్‌టాప్ కంప్యూటర్‌లపై పని చేస్తుంది, మూడు జియోఫోన్‌ల అంత చిన్న స్ట్రింగ్‌లను ఇది ఉపయోగిస్తుంది. కొన్ని వ్యవస్థల్లో ఇప్పుడు 18" (0.5 m) ప్లాస్టిక్ ఫీల్డ్ కేస్ ఒక కంప్యూటర్, డిస్‌ప్లే మరియు ప్రింటర్‌తో ఉంటుంది.

చిన్న సీస్మిక్ ఇమేజింగ్ వ్యవస్థలు ఇప్పుడు బాగా తక్కువ ఖర్చుతో అందుబాటులోకి వచ్చాయి, సివిల్ ఇంజనీర్‌లు పునాది ప్రదేశాలను అధ్యయనం చేసేందుకు, శిలాస్తరాన్ని గుర్తించేందుకు, ఉప ఉపరితల నీటిని గుర్తించేందుకు వీటిని ఉపయోగిస్తున్నారు.

వీటిని కూడా చూడండి[మార్చు]

  • భూకంప శాస్త్రం
  • సీస్మోగ్రామ్
  • క్వాక్-క్యాచర్ నెట్‌వర్క్
  • ప్లేట్ టెక్టోనిక్స్
  • మిల్నే, జాన్
  • గాలిట్జిన్, బోరిస్ బోరిసోవిచ్
  • లేమాన్, ఇంజ్
  • ఓల్డ్‌హామ్, రిచర్డ్ డిక్సాన్
  • ఫసిఫిక్ నార్త్‌వెస్ట్ సీస్మోగ్రాఫ్ నెట్‌వర్క్
  • రిక్టర్ స్కేల్

సూచనలు[మార్చు]

  1. Richter, C.F. (1958). Elementary Seismology. San Francisco: W.H. Freeman. 
  2. ఎర్హార్డ్ వీలాండ్స్ సీస్మిక్ సెన్సార్స్ అండ్ దెయిర్ కాలిబ్రేషన్'- కరెంట్ (2002) రిఫెరెన్స్ బై ఎ వైడ్లీ కన్సల్టెడ్ ఎక్స్‌పర్ట్.
  3. Sleeswyk AW, Sivin N (1983). "Dragons and toads: the Chinese seismoscope of BC. 132". Chinese Science 6: 1–19. 
  4. Needham, Joseph (1959). Science and Civilization in China, Volume 3: Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth. Cambridge: Cambridge University Press. pp. 626–635. 
  5. జీరో లెంత్ స్ప్రింగ్స్ ఇన్ సీస్మోగ్రాఫ్స్
  6. ఎ బయోగ్రఫీ ఆఫ్ లూసియన్ లాకాస్ట్, ఇన్వెంటర్ ఆఫ్ ది జీరో-లెంత్ స్ప్రింగ్
  7. పబ్లిక్ సీస్మోగ్రాఫ్ నెట్‌వర్క్ - మెనీ రీసోర్సెస్ ఫర్ అమెచ్యూర్స్ అండ్ అండర్‌ఫండెడ్ ఇన్‌స్టిట్యూషన్స్

బాహ్య లింకులు[మార్చు]