INSTRUMENTACION SISMICA

SISMOGRAFOS

Instrumento utilizado para registrar las ondas generadas por terremotos o pequeños temblores

provocados en la sismología de exploración. Su principio de funcionamiento consiste en un

péndulo que por su masa permanecía inmóvil debido a la inercia, mientras todo a su alrededor

se movía; en un papel se escribía el movimiento del punzón. De manera más precisa se basa

en el principio de inercia de los cuerpos. Este principio dice que “todos los cuerpos tienen una

resistencia al movimiento o a variar su velocidad” así, el movimiento del suelo puede ser

medido con respecto a la posición de una masa suspendida por un elemento que le permita

permanecer en reposo por algunos instantes con respecto al suelo.

Cuando ocurre un terremoto, los sismógrafos que se encuentran cerca del epicentro son

capaces de registrar las ondas S y las P, pero del otro lado de la Tierra sólo pueden registrarse

las ondas P.

SISMOGRAFOS MAS SOFISTICADOS

Estos sismógrafos se parecen a los acelerómetros, y tienden a llegar a ser instrumentos

universales.

Los modernos sismómetros de banda ancha (llamados así por la capacidad de registro en un

ancho rango de frecuencias) consisten de un pequeña ‘masa de prueba’, confinada por fuerzas

eléctricas, manejada por electrónica sofisticada, que registra la cantidad necesario para

mantener la masa fija a través de la retroalimentación del circuito.

Los sismómetros espaciados en un arreglo pueden ser usados para localizar a precisión, en

tres dimensiones, la fuente del terremoto, usando el tiempo que toma a las ondas sísmicas

propagarse hacia fuera desde el epicentro, el punto de la ruptura de la falla

TIPOS DE SISMOGRAFOS

La sismología considera tres tipos de sismógrafos, mecánico, electromagnético y de banda

ancha. En Ingeniería sísmica los más utilizados son los que registran aceleraciones, que son

los llamados acelerómetros.

SISMÓGRAFOS MECÁNICOS

El sismógrafo mecánico está compuesto por un elemento detector del movimiento, o

sismómetro, y un sistema de palancas, que sirve para amplificar el movimiento.

Sismógrafo horizontal Wiechert de 1200 kilos 1910

Sismógrafo horizontal Wiechert de 17,000 kilos 1910

SISMÓGRAFOS ELECTROMAGNÉTICOS

Actualmente existen sismógrafos que detectan el movimiento de la masa electrónicamente y lo

digitalizan para ser almacenado en cinta magnética u otros medios de almacenamiento digital.

El desplazamiento de la masa genera electricidad al mover una bobina dentro de un campo

magnético de un imán. Al producirse el movimiento del suelo se genera corriente en la bobina

proporcional a la velocidad de movimiento del suelo. Un galvanómetro sirve de amplificador del

movimiento. Ahora, si se ha hecho incidir un haz de luz sobre el espejo unido al hilo del

galvanómetro, éste sufrirá una desviación, que recogida en un papel fotográfico proporciona el

movimiento del sismómetro. Son utilizados desde 1950.

Sismómetro Electromagnético horizontal

Sismómetro Electromagnético ruso tipo Galizin

Sismómetro Electromagnético de periodo corto

SISMÓGRAFOS DE BANDA ANCHA

Este sistema permite extender el ancho de banda y la linealidad de los sismómetros, porque no

permite grandes movimientos de la masa que doblen los resortes o los niveles. La señal de

salida de estos sistemas posee un gran rango dinámico debido a que los transductores

electromagnéticos tienen un amplio rango dinámico.

Sismómetro de Banda ancha Guralp

Sismómetro de Banda ancha STS-2

ANTECEDENTES DE LOS SISMOGRAFOS

Sismógrafo Chan-Heng

(130 d.C). es el primer sismógrafo conocido

Consistía en una vasija de bronce que contenía

seis bolas en equilibrio en las bocas de seis

dragones situados alrededor de la vasija. En caso

de que alguna de las bolas caía en la boca de los

dragones al interior de las ranas, se sabía que

había habido un onda sísmica.

Sismómetro de Bosch-Omori.

Es un péndulo horizontal con una pluma que

marca directamente la bobina de papel.

Sismómetro portátil (1950)

El modulo traducía los movimientos a impulsos

eléctricos, de modo que la señal podía ser

transmitida a cierta distancia. Debido a su tamaño

fueron localizados en campo.

Sismómetro portátil de Wilmore(1980).

Dentro de este dispositivo tubular, una masa

sensible vibra y se desplaza al compás de la

energía sísmica. Un electroimán traduce esa

vibración a señales eléctricas. Y estas serán

transmitidas a un computador que llevara el

registro y el control

Sismografo Horizontal

Consta de de péndulos horizontales que oscilan

como una puerta aunque con el eje ligeramente

inclinado para lograr un punto de estabilidad. Uno

de estos sismógrafos horizontales se orienta en la

dirección N-S y otro en la E-O.

ACELEROMETRO

Se denomina acelerómetro a cualquier instrumento destinado a medir aceleraciones. Esto no es

necesariamente la misma que la aceleración de coordenadas (cambio de la velocidad del dispositivo en

el espacio), sino que es el tipo de aceleración asociadas con el fenómeno de peso experimentada por

una masa de prueba que se encuentra en el marco de referencia del dispositivo. Un ejemplo en el que

este tipo de aceleraciones son diferentes es cuando un acelerómetro medirá un valor sentado en el

suelo, ya que las masas tienen un peso, a pesar de que no hay cambio de velocidad. Sin embargo, un

acelerómetro en caída gravitacional libre hacia el centro de la Tierra medirá un valor de cero, ya que, a

pesar de que su velocidad es cada vez mayor, está en un marco de referencia en el que no tiene peso.