Calibración sismómetros de corto periodo

ABSTRACT

La respuesta del sismómetro pendular, compuesto de una masa M sujeta a un punto del terreno mediante un resorte y un amortiguador, ante un movimiento u(t), es la superposición de todas las fuerzas que actúan en la masa d2x/dt2+2edx/dt+wox=-d2u/dt2, donde e =factor de amortiguamiento y wo=frecuencia natural angular. De la ecuación anterior se define la respuesta en amplitud al desplazamiento senosoidal del terreno X(w) d y el retardo en fase f(w). Atendiendo la parte electromagnética del sensor se tiene que 2e=G2/[(Ro+Rs)M] siendo G=constante del motor. En el cálculo de la respuesta instrumental de los sismómetros usamos dos metodologías, dependiendo si tienen o no bobina de calibración y de las condiciones de amortiguamiento que se desean tener. La primera consiste en inyectar una señal senosoidal con voltaje y frecuencia conocidas a la bobina de calibración para establecer la salida en la bobina de señal, y teniendo en cuenta la corriente a través de la bobina de calibración, la fuerza que hace mover la masa y la máxima velocidad del terreno, se puede determinar la transducción del sensor en VP/cm/s. El segundo método consiste en inducir a la entrada de la bobina de señal un potencial a modo de función escalón con el fin de generar una onda amortiguada mediante la cual se determina las resistencias externas que causen una constante de amortiguamiento y salida del sensor conocidas; con estos valores, es posible restituir la respuesta del sismómetro. El primer método, fundamentado en restitución experimental y no matemática, muestra que la parte plana de la respuesta después de los 4 Hz sugerida por el fabricante no presenta este comportamiento; y que alrededor de los 19 Hz hay un cambio marcado, donde los valores de transducción aumentan. El segundo método fundamentado matemáticamente no muestra estos cambios. (AU)