Sensor Geophone

Geophone adalah perangkat yang mengkonversi gerakan tanah (perpindahan) menjadi tegangan, yang dapat direkam di sebuah stasiun rekaman. Penyimpangan ini diukur tegangan dari garis dasar disebut respon seismik dan dianalisis untuk struktur bumi.

Etimologi (Ilmu asal kata)

Istilah geophone berasal dari kata Yunani "geo" yang berarti "bumi" dan "telepon" yang berarti "suara".

 

Konstruksi

Geophone secara historis perangkat analog pasif dan biasanya terdiri dari semi-mount massa magnetik bergerak dalam kumparan kawat untuk menghasilkan sinyal listrik. desain terbaru telah didasarkan pada sistem microelectromechanical (MEMS) teknologi yang menghasilkan respons listrik untuk ground motion melalui rangkaian umpan balik aktif untuk mempertahankan posisi sepotong kecil silikon.

Tanggapan dari gulungan / magnet geophone sebanding dengan kecepatan tanah, sedangkan perangkat MEMS biasanya merespon sebanding dengan percepatan. MEMS memiliki tingkat kebisingan jauh lebih tinggi (50 dB kecepatan tinggi) daripada geophone dan hanya dapat digunakan dalam gerakan kuat atau aplikasi seismik aktif.

Respon frekuensi

Respon frekuensi geophone adalah bahwa dari osilator harmonik, sepenuhnya ditentukan oleh frekuensi sudut (biasanya sekitar 10 Hz) dan redaman (biasanya 0,707). Karena frekuensi sudut sebanding dengan akar kebalikan dari massa bergerak, geophone dengan frekuensi sudut rendah (<1 Hz) menjadi tidak praktis. Hal ini dimungkinkan untuk menurunkan frekuensi sudut elektronik, dengan harga kebisingan yang lebih tinggi dan biaya.

Meskipun gelombang melewati bumi memiliki sifat tiga dimensi, geophone biasanya dibatasi untuk merespon dimensi tunggal - biasanya vertikal. Namun, beberapa aplikasi memerlukan gelombang penuh yang akan digunakan dan tiga komponen atau 3-C geophone digunakan. Dalam perangkat analog, tiga unsur kumparan bergerak dipasang dalam susunan ortogonal dalam satu kasus.

Kegunaan atau fungsi
Mayoritas geophone yang digunakan dalam refleksi seismologi untuk merekam gelombang energi yang dipantulkan oleh geologi bawah permukaan. Dalam hal ini kepentingan utama dalam gerakan vertikal permukaan bumi. Namun, tidak semua gelombang yang bepergian ke atas. A, gelombang horizontal ditransmisikan kuat yang dikenal sebagai tanah-roll juga menghasilkan gerakan vertikal yang dapat melenyapkan sinyal vertikal lemah. Dengan menggunakan array areal besar disetel dengan panjang gelombang tanah-roll sinyal suara dominan dapat dilemahkan dan sinyal data lemah diperkuat.

Analog geophone adalah perangkat yang sangat sensitif yang dapat merespon gempa sangat jauh. Sinyal-sinyal kecil dapat tenggelam oleh sinyal yang lebih besar dari sumber-sumber lokal. Hal ini dimungkinkan meskipun untuk memulihkan sinyal kecil yang disebabkan oleh kejadian besar tapi jauh dengan menghubungkan sinyal dari beberapa geophone dikerahkan dalam array. Sinyal yang terdaftar hanya pada satu atau beberapa geophone dapat dikaitkan dengan yang tidak diinginkan, acara lokal dan dengan demikian dibuang. Hal ini dapat diasumsikan bahwa sinyal kecil yang mendaftar merata pada semua geophone dalam array dapat dikaitkan dengan peristiwa jauh dan karenanya signifikan.

Sensitivitas geophone pasif biasanya 30 Volt / (meter / detik), sehingga mereka pada umumnya bukan merupakan pengganti untuk seismometer broadband.

Sebaliknya, beberapa aplikasi geophone hanya tertarik pada peristiwa yang sangat lokal. Sebuah contoh penting adalah dalam aplikasi Remote Tanah Sensor (RGS) yang tergabung dalam Sensor tanah tanpa pengawasan (UGS) Sistem. Dalam aplikasi tersebut ada area of ​​interest yang saat menembus operator sistem dihubungi, mungkin dengan peringatan yang bisa disertai dengan data pendukung fotografi.

Geophone hanya digunakan di negeri. Di dalam air setara geophone adalah hydrophone. Perbedaan mendasar antara geophone dan hydrophone adalah bahwa Geophone adalah sensor kecepatan dan hydrophone adalah sensor percepatan.

Sumber : Wikipedia