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Seismometer

Umwelt- und Geophysik, Gerät zur quantitativen Messung der Bodenbewegung bei Erdbeben. Fast alle Seismometer beruhen auf der Messung der Bodenbewegung gegenüber einem in relativer Ruhe verbleibenden Bezugspunkt, der durch eine als Pendel aufgehängte (träge) Masse realisiert wird. Eine Rückstellkraft ist erforderlich, um das Pendel in einer stabilen Ruhelage zu halten. Masse und Rückstellkraft bestimmen die Eigenperiode T0 des Pendels. Es lässt sich zeigen, dass für Bodenbewegungen mit Perioden T < T0 die Masse weitgehend in Ruhe bleibt. Resonanzschwingungen bei T » T0 werden durch eine Dämpfungsvorrichtung des Pendels verhindert. Für die Aufzeichnung der räumlichen Bodenbewegung sind drei eindimensionale seismische Aufnehmer erforderlich. Das Vertikalseismometer ist ähnlich aufgebaut wie ein Feder-Gravimeter. Die Relativbewegung von Boden und Pendel wird durch einen meist elektromechanischen Messwertwandler in elektrische Signale umgesetzt und, elektronisch verstärkt, einem analog oder digital elektrischen Registriersystem zugeführt. Bei älteren Systemen erfolgt die Vergrösserung und Aufzeichnung der Relativbewegung rein mechanisch. Das ganze System nennt man Seismograph. Mit Hilfe der Bewegungsgleichung des Seismometers lässt sich aus der Relativbewegung von Pendel und Gestell die wahre Bodenbewegung berechnen.

Abweichend vom Pendelseismometer ist das Prinzip der nur selten benutzten Strain Seismometer, bei dem die Differenz der Bodenbewegung an zwei dicht benachbarten Orten gemessen wird. Die Relativbewegung der beiden Messpunkte wird an einem Vergleichsmass konstanter Länge (Quarzstab, Invardraht, optisches Interferometer) abgenommen.

 

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