LABORATORIUM PODSTAW MIERNICTWA	SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA Nr 8
	Temat: Badanie Sesjmometru
	........................ ........................ ........................

1. Badanie odpowiedzi sejsmometru na skok jednostkowy:

Sejsmometr został zbadany przy zupełnym braku tłumienia. Przebieg oscyloskopu jest pokazany na poniższej ilustracji:

1. Częstotliwość drgań własnych: f₀=1,4Hz ω₀=2,8π rad/s

2. Czułość sejsmometru: $S = \frac{\text{dU}}{\text{dV}} = \frac{U_{\max}}{\omega*A} = \frac{253mV}{2,4*\pi\frac{\text{rad}}{s}*1cm} = \frac{253*10^{- 3}}{7,536*10^{- 2}} = 3,36\ $

3. Współczynnik tłumienia wewnętrznego: $\ \beta = \frac{\ln\frac{U_{1}}{U_{2}}}{\omega*(t_{2} - t_{1})} = \frac{\ln\frac{218mV}{175mV}}{2,8\pi*0,71s} = \frac{0,1918}{2\pi} = 0,03058\ \frac{1}{\text{rad}}$

1. Badanie odpowiedzi Sejsmometru na skok jednostkowy przy dołączonej rezystancji tłumiącej:
   Sejsmometr został zbadany przy tłumieniu rezystorem o wartości R_d=200Ω. Przebieg oscyloskopu jest pokazany na poniższej ilustracji:

Opór własny cewki Sejsmografu zmierzono metodą techniczną:

$$R_{c} = \frac{U}{I} = \frac{362,5\ mV}{9,2mA} = 39,4\mathrm{\Omega}$$

$$\beta = \frac{\ln\frac{U_{1}}{U_{2}}}{\omega*(t_{2} - t_{1})} = \frac{\ln\frac{200mV}{125mV}}{4,8\pi*0,692s} = \frac{0,47}{10,42} = 0,045$$

$$\beta = \frac{R_{\text{kr}}}{R_{c} + R_{d}}\ \ = > \ \ R_{\text{kr}} = \ \beta*\left( R_{c} + R_{d} \right) = 0,045*239,7\mathrm{\Omega} = 10,77\mathrm{\Omega}$$

1. Przebiegi dla różnych wartości tłumienia β: $R_{d} = \ \frac{R_{\text{kr}}}{\beta} - R_{c}$

   1. β=0,2 ; R_d=14,45 Ω
      

Wynik przeniesiony do tabeli:

Nr[m;n]	1	2	3	4	5
|Um|;|Un|	93,78mV	54,69mV	30,81mV	20,31mV	14,6mV
tm ; tn	-1,8s	-1,46s	-1,16s	-800ms	-500ms

$\beta_{\text{mn}} = \frac{\ln\frac{U_{m}}{U_{n}}}{\omega*(t_{n} - t_{m})}$ ; Δ β=| β_mn- β|=| β_mn- 0,2|;$\ \omega = \frac{2\pi}{t_{3}{- t}_{1}}$

Wyniki β na obliczone na podstawie przebiegu:

1. β₁₅= 0,145 Δ β=0,065

2. β₂₄= 0,161 Δ β=0,039

3. β₁₄= 0,156 Δ β=0,044

4. β₃₄= 0,118 Δ β=0,082 Δ β_max=0,082

1. β=0,1 ; R_d=68,3 Ω

Nr[m,n]	1	2	3	4	5	6	7
|Um|;|Un|	157,8mV	104,7 mV	78,12 mV	56,23 mV	39,06 mV	31,25 mV	20,31 mV
tm ; tn	-2,09s	-1,7s	-1,4s	-1,03s	-700ms	-350ms	0s

$\beta_{\text{mn}} = \frac{\ln\frac{U_{m}}{U_{n}}}{\omega*(t_{n} - t_{m})}$ ; Δ β=| β_mn- β|=| β_mn- 0,1|;$\ \omega = \frac{2\pi}{t_{3}{- t}_{1}}$

Wyniki β na obliczone na podstawie przebiegu:

1. β₁₃= 0,123 Δ β=0,023

2. β₂₆= 0,103 Δ β=0,003

3. β₁₇= 0,109 Δ β=0,009

4. β₅₇= 0,104 Δ β=0,004 Δ β_max=0,023

1. β=0,05 ; R_d=176 Ω

Nr[m,n]	1	2	3	4	5	6	7
|Um|;|Un|	176,9mV	150mV	117,2 mV	92,1 mV	73,44 mV	59,38 mV	46,88 mV
tm ; tn	-2s	-1,65s	-1,3s	-920ms	-620ms	-210ms	100ms

$\beta_{\text{mn}} = \frac{\ln\frac{U_{m}}{U_{n}}}{\omega*(t_{n} - t_{m})}$ ; Δ β=| β_mn- β|=| β_mn- 0,05|;$\ \omega = \frac{2\pi}{t_{3}{- t}_{1}}$

Wyniki β na obliczone na podstawie przebiegu:

1. β₁₃= 0,0683 Δ β=0,0183

2. β₁₅= 0,0740 Δ β=0,0240

3. β₁₇= 0,0734 Δ β=0,0234

4. β₃₇= 0,0760 Δ β=0,0260

5. β₅₇= 0,0724 Δ β=0,0224 Δ β_max=0,0260

Wnioski:

• Sejsmometr jest urz

• ądzeniem do rejestrowania wstrząsów, wychyleń i ruchów jednopłaszczyznowych.

• Sejsmometr posiada własną częstotliwość drgań własnych, jest to współczynnik określający wartość pulsacji po pobudzeniu skokiem. Jednakże wartość ta jest zbyt duża, co w przypadku kolejnych drgań i wychyleń spowoduje że ruch nie zostanie prawidłowo zarejestrowany gdyż cewka będzie w ruchu.

• Aby zmniejszyć częstotliwość drgań własnych, stosuje się rezystory włączane równolegle w obwód cewki. Sprawia to że Amplituda drgań jest co prawda mniejsza, ale jednocześnie sprawia że układ szybciej tłumi drgania, i jest w stanie zarejestrować kolejne wychylenia.

• W układzie, uzyskano najdokładniejsze wartości β dla wartości 0.1, wyniki uzyskane ze wzoru nieznacznie odstępowały od założenia. Natomiast wyniki dla β=0.2 były mniejsze, natomiast dla wartości β=0,05 były większe od założonych.