Szeizmográfok
a földrengések mérésére alkalmas berendezés

A földrengések megfigyeléséhez, a földrengés-paraméterek pontos meghatározásához a földrengéshullámok műszeres regisztrálása szükséges. A földrengéshullámok jelzésére és/vagy regisztrálására használatos műszer a szeizmoszkóp, a szeizmográf, a szeizmométer és a gyorsulásmérő (utóbbi angol elnevezése accelerograph vagy strong motion seismometer). A szeizmoszkóp a múltban volt használatos, alkalmas volt a rengéshullámok jelzésére, de azok időbeli lefutását nem tudta regisztrálni. A szeizmográf már olyan műszer, amely képes a talajmozgás folyamatának időbeli változásait rögzíteni. A szeizmométer szigorúan véve olyan berendezést jelöl, amely a talajmozgást valamilyen egyéb, könnyebben mérhető fizikai mennyiséggé (pl. elektromos feszültséggé) alakítja át, de az elnevezést gyakran a szeizmográf szinonimájaként használják. A szeizmométer illetve szeizmográf feladata a lehető legkisebb talajmozgás érzékelése. A mai modern készülékek képesek a talajnak akár 0,00001 mm-es elmozdulását is regisztrálni. Ezzel szemben a gyorsulásmérő feladata olyan talajmozgások rögzítése, amelyek nagy, emberek által is érzékelhető, esetleg károkat is okozó földrengések alkalmával lépnek fel, vagyis a gyorsulásmérő gyakorlatilag nem más, mint egy érzéketlen szeizmográf.

Vertikális és horizontális szeizmográf működési elve Mindkét berendezés a tömeg tehetetlenségének elvén alapul: mind a rugóra függesztett test, mind a vízszintes inga tehetetlenségénél fogva igyekszik helyben maradni amikor az alatta lévő föld megmozdul

Az első földrengés-megfigyelő berendezést, amelyről leírás maradt fenn egy Csang Heng nevű kínai tudós készítette Kr.e. 132 körül. Ez a műszer a földrengés által keltett első talajelmozdulás irányát tudta jelezni. Az első, valóban használható szeizmográfok röviddel a XX. század kezdete előtt jelentek meg. Az alapelv azóta is változatlan: egy, a földön álló kerethez lazán csatolt tehetetlen tömegnek és a földdel együtt mozgó keretnek a relatív elmozdulását kell regisztrálni. Ezt az elmozdulást valamilyen módon fel kell nagyítani. A kezdeti időkben a relatív elmozdulást különböző mechanikai áttételek segítségével nagyították fel, később áttértek az elektro-mechanikus rendszerek alkalmazására, ahol a szeizmométerben keletkező, a talajmozgással arányos elektromos jelet erősítik fel. A regisztrálás történhet analóg módon, papírra való rajzolással - a keletkező rajzolat a szeizmogram, - vagy digitalizálás után valamilyen számítógépes adathordozón.

Az elmúlt évszázadok során a szeizmológiai méréstechnika sokat fejlődött. A kínai sárkány szájából kieső golyócska, a tálkából kiloccsanó folyadék és a homokba rajzoló inga helyét átvette a kormozott papírra, majd fotopapírra történő jelrögzítés. Az 1990-es évektől pedig a számítógépes digitális adatrögzítés és feldolgozás kizárólagossá vált.

Az alábbi képek korai és mai földrengésjelző berendezéseket mutatnak a II-XX.századig.

Így kezdődött...

Így fejlődött...

Itt tartunk ma...

A földrengések, földrengéshullámok és egyéb, a földrengésekkel kapcsolatos jelenségek vizsgálatával a szeizmológia tudománya foglalkozik (a görög seismos - rázkódni szóból).