S'équiper d'un sismomètre
En quelques mots :Aujourd'hui, les modèles de sismomètres pour enseigner la sismologie sont variés et permettent des approches différentes. Des modèles pédagogiques les plus simples, pour visualiser la chaîne d'acquisistion, aux modèles plus sophistiqués pour travailler sur les mouvements du sol, le choix dépendra de l'usage que vous souhaitez en faire.
Vous souhaitez réaliser des observations au jour le jour de la sismicité locale et mondiale, réaliser un travail de localisation, imager la structure interne de la Terre avec vos propres données, alors il faudra vous tourner vers les stations semi-professionelles.
Vous souhaitez plutôt réaliser une approche numérique de la mesure, travailler sur une chaîne d'acquisition, appréhender la notion de signal analogique, signal numérique, etc. : alors vous pourrez vous tourner vers des sismomètres moins sophitiqués, mais pensés pour une approche très pédagogique.
Retrouver ci-après quelques exemples de ces capteurs, et même comment en construire vous même.
Proposé par la société Mindsets et développé en partenariat avec le British Geological Survey, ce sismomètre permet de visualiser très facilement la chaîne d'acquisition des vibrations du sol. De plus, il est possible d'observer les enregistrements à partir d'une page web dédiée. Système oscillant, masse aimentée, ressort, carte de numérisation : tous les éléments d'une stations sismologique sont ici réunis pour décrire la numérisation des mouvements du sol.
Attention, pour une utilisation optimale, il est nécessaire de se procurer la carte d'acquisition dédiée : la SeismicStream Seismometer Interface.
Proposée par la société toulousaine StaneO, cette station sismologique est dotée d'une composante horizontale, et se fixe sur un mur. L'horodatage des données est assuré par l'interrogation de serveurs de temps NTP.
Pour en savoir un peu plus sur ce sismomètre, n'hésitez pas à consulter son manuel d'utilisateur :
Voir le manuel (.PDF)
Ayant une large bande passante, la Vibrato permet d'observer une large gamme d'ondes sismiques, produites par les séismes les plus proches comme les plus lointains.
Proposée par la société de même nom, cette station sismologique s'installe classiquement au sol, et permet de détecter l'ensemble des ondes sismiques produites par les séismes.
Une composante, trois composantes, et même un modèle équipé d'un baromètre, la station Raspberry Shake se décline ainsi en plusieurs versions, à retrouver sur le site web dédié.
Un grand classique. Ces cellules permettent d'aborder de nombreuses notions relatives aux ondes sismqiues : vitesse de propagation dans différents matériaux, atténuation de leur amplitude, durée des vibrations, etc.
Comment les fabriquer ? Tout est expliqué dans ce tutoriel proposé par Philippe Petit (professeur agrégé de SVT au collège Jean Giono) à télécharger ci-dessous :
Tutoriel cellules piézo-électriques
La lecture des enregistrements peut-être réalisée grâce au logiciel ‘SismoPiezo’ développé par Philippe Cosentino, enseignant au lycée Rouvière (Toulon). Le logiciel permet de récupérer les données enregistrées via une carte son, et d’afficher des informations diverses : échantillonnage, valeurs d'amplitude, durées d'enregistrements, etc... Deux façons possibles d'y accéder :
- Soit à la version en ligne, directement dans un navigateur web : SismoPiezo
- Soit à la version executable sur windows : SismoPiezo.zip
Le capteurs présenté ci-dessous a été développé par Jérémy Camponovo, enseignant au Centre International de Valbonne, pour EduMed. Il permet de réaliser des mesures de différents paramètres directement dans la salle de cours.
Le logiciel gratuit RISSC, développé par David Ambrois, ingénieur au laboratoire Géoazur, est spécialement conçu pour travailler avec ces capteurs.
Voici son schéma de câblage pour se lancer dans sa cosntruction :
Schéma de l'acéléromètre
Retrouvez l'ensemble des capteurs disponibles à l'achat sur le site de la Maison des Enseignants de Provence :
Développé par TRed Channel, ce sismomètre éducatif est tout aussi efficace pour étudier l'études des ondes sismiques, que la chaîne d'acquisition en sismologie, depuis les mouvements du sol jusqu'à l'affichage de sismogrammes. Retrouvez ci-dessous deux fichiers pour découvrir et exploiter ce sismomètre :
Proposés par la société Mindsets, ces kits DIY permettent de construire des capteurs de vibrations, équipé d'un système oscillant, d'une bobine, d'un aimant ... à la façon LEGO !. Une approche ludique pour décrire la chaîne d'acquisition des mouvement du sol :
- le kit Geophone LEGO :
- le kit Sismomètre LEGO
Attention, pour une utilisation optimale, il est nécessaire de se procurer la carte d'acquisition dédiée : la SeismicStream Seismometer Interface.
La société Rasberry Shake propose des modèles de stations assemblées, mais aussi un kit à monter sois-même. Une excellente opportunité de réaliser le montage électronique de ce type de station, et de découvrir les bases de cette discipline.
Chaque modèle de Raspberry Shake est décliné en version DIY.
Attention : aucune carte raspberry n'est fournie. Il faudra s'en procurer une en parallèle.