Hallo, mal ne kurze Frage: Bei der Geoseismik verwendet man ja Geophone.
Diese funktionieren mithilfe von Spule und Magnet, die sich bei
Erdbewegungen gegeneinander bewegen. Sowas wollte ich nachbauen, bin
aber ziehmlich schnell auf einen Zweckentfremdeten Pizeolautsprecher
umgestiegen: Empfindlicher, billiger und einfacher.
Warum wird dieses Prinzip nicht auch bei Geophonen angewandt? Das bei
Pizeos nicht die Geschwindigkeit sondern eher der Weg gemessen wird ist
schon klar, aber das ist doch egal. Also was ist dann der Grund???
Als die Jungs hier den halben Bezirk ( in Berlin) verkabelt hatten, um
einen neuen Gasspeicher-Dom zu finden, hatten sie hunderte von Metern
symmetrischer Messleitungen an die verschiedensten Punkte geführt. Da
Piezos recht hochohmig sind, würde das bei so langen Leitungen zu
Brummeinstreuungen führen, die das Messergebnis verfälschen würden.
Ich bin kein Fachmann für Geophonie, aber ich könnte mir auch
vorstellen, das die Magnet/Spulen Kombi besser zu kalibrieren ist.
Interessanterweise war in der gesamten Verkabelung kein einziger
Zwischenverstärker oder anderer aktiver Block zu finden. Erst am
Messwagen wurden die Kabel zusammengeführt.
Ich bin auch kein Profi und im Internet hab ich auch nix besonders
aufschlussreiches dazu gefunden, aber ich dachte halt, dass in den
geophonen selber schon verstärkt wird, bzw. eine Digitalik drinsteckt um
das ganze auf einen Datenbus zu hängen!?
zum abhören von körperschall geht es mit nem voll geschirmten piezo
sensor ganz gut.;-))
den sensor findet man als piezolautsprecher in grüßkarten und
spielzeugen.
gehäuse aus nem passendem kupferrohr 50 mm lang z.b. das man innen auf
den sensordurchmesser ausdreht.
die ausdrehriefe 15 ... 20mm.
an die sensor grundplatte schnell nen dünnen draht anlöten der mit dem
kupferrohr nach dem verkleben des sensors verlötet wird ( masse/schirm)
sensor in das rohr einführen und mit epoxy verkleben.
der andere sensokontakt ( auf dem kristall) bekommt am rand ebenfalls
nen dünnen draht.
nur kurz löten !!!
oben da wo wir 15 mm ausgedreht haben kommt n loch für das koaxialkabel
rein.
der zweite dünne draht wird nun mit dem innenleiter vom koaxialkabel
verlötet.
der schirm vom koaxialkabel kommt ans gehäuse/rohr.
oben und unten deckel drauf löten.
äh nicht ganz so schnell...
die seismische masse fehlt noch.
ne kleine mutter o.ä. direkt auf den sensor kristall kleben.
die masse lenkt durch ihre trägheit den sensor aus.
wie groß die masse sein darf-->>pröbeln....
dann aber deckel zu.
wer will baut gleich noch nen vorverstärker / filter mit in das rohr
rein.
ne agc im abhörverstärker hat sich bewährt ...........
Thema Ueberlastfaehigkeit. Und wieviel Amplitude und Beschleunigung
haelt so ein Piezo denn aus ? Wenn er nach der ersten Welle schon defekt
ist hat er's nicht gebracht.
Backrohr schrieb:> Das bei> Pizeos nicht die Geschwindigkeit sondern eher der Weg gemessen wird ist> schon klar, aber das ist doch egal. Also was ist dann der Grund???
Leider nicht. Piezoelektrische Sensoren geben ein
beschleunigungsproportionales Messsignal aus, Geophone ein
wegproportionales Signal. Beide Frequenzgänge und Empfindlichkeiten
unterscheiden sich erheblich.
Joe G. schrieb:> Piezoelektrische Sensoren geben ein> beschleunigungsproportionales Messsignal aus
daher braucht man wohl auch die seismische masse.
oder irre ich mich da?
dolf schrieb:> daher braucht man wohl auch die seismische masse.> oder irre ich mich da?
Eine (seismische) Masse ist für ein schwingungsfähiges System immer
notwendig. Dabei kommt es auch das Verhältnis Masse / Federsteifigkeit
an. Da Piezomaterialien eine hohe Steifigkeit haben, hat die Kombination
Feder / Masse eine relativ hohe Resonanzfrequenz. Geophone haben eine
relativ geringe mechanische Steifigkeit und in Kombination mit einer
großen Masse eine sehr niedrige untere Grenzfrequenz.
Joe G. schrieb:> Geophone haben eine> relativ geringe mechanische Steifigkeit und in Kombination mit einer> großen Masse eine sehr niedrige untere Grenzfrequenz.
...und brauchen die auch, da typisch von 1...100Hz gemessen wird.
Gruss
Harald
PS: Wer sich für das Thema interessiert, kann sich ja mal das
Erdölmuseum in Wietze ansehen.
juergen schrieb:> Korrekt : Impedanzwandler
Wenn wir beide schon im Klugscheißmodus sind, dann richtig.
Ein Ladungsverstärker wandelt eine elektrische Ladung in einen
proportionalen Spannungswert (Ladungen und Spannungen sind aktiv). Ein
Impedanzwandler übersetzt einen Impedanzwert in einen zweiten
Impedanzwert (Impedanzen sind passiv). Beim piezoelektrischen Effekt
wird eine mechanische Spannung in eine elektrische Ladung gewandelt.
Deshalb benötigt man einen Ladungsverstärker ;-)
Also wenn schon :
Der Piezo gibt eine Ladung Q ab,
die an Piezo- und Kabelkapazitaet C
eine Spannung U = Q/C ergibt,
die von einer hochohmigen Schaltung gemessen
und mit einem niedrigen Innenwiderstand ausgegeben wird.
In meinen Augen ist das eine Impedanzwandlung.
Ja, verstaerken tut man dabei normalerweise auch,
aber heraus kommt keine Ladung (wegen der Niederohmigkeit),
sondern nur eine Spannung.
Also kann das kein Ladungsverstaerker sein!
Und wir sollten jetzt die Klugscheisserei sein lassen.
J.
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