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¿Qué es un sensor sísmico y cómo funciona?

Un sensor sísmico (también llamado “sismómetro”, término acuñado por Milne-Home en 1841) es un instrumento que sirve para medir las ondas sísmicas. Ahora también cubre el movimiento del suelo cuando este es sacudido por algún tipo de perturbación (las cuales pueden ser causadas por explosiones, erupciones volcánicas e incluso terremotos). Hoy en día, son utilizados en distintas industrias. En este artículo de UAV, te detallamos qué es un sensor sísmico y cómo es que funciona.

Un poco de historia

El primer precursor del sismómetro fue el llamado sismoscopo, el cual detectaba la procedencia de terremotos, pero no los medía. Fue creado por Zhang Heng, un polímata chino que vivió durante la dinastía Han (siglo II d.C). El aparato consistía en una vasija de bronce que llevaba seis pequeñas bolitas, las cuales se encontraban en estado de equilibrio en la boca de seis dragones localizados en el exterior de la vasija. En la parte externa-inferior de esas vasijas habían unas ranas, y si alguna de las bolitas caía en ellas, era muestra clara de que había ocurrido un movimiento sísmico.

A mediados del siglo XIX, Luigi Palmieri inventó un sismógrafo electromagnético capaz de registrar el tiempo y la duración de los movimientos telúricos. No obstante, es al físico escocés James David Forbes a quien se le atribuye la creación del sismómetro tal y como lo conocemos (1842). T

ambién hay otras versiones que datan del siglo XX, tales como la del japonés Omori (péndulo de registro horizontal creado en 1899) que sufrió mínimas modificaciones por la compañía Bosch y pasaría a llamarse “sismómetro Bosch-Omori”. Vale mencionar también a un modelo portátil inventado en 1980 (el cual fue llamado “de Wilmore” en honor a su creador, el sismólogo británico Patrick Wilmore), dispositivo tubular que contenía una masa sensible que al vibrar se desplaza según la energía sísmica. Un electroimán presente se encargaba de traducir la vibración a señales eléctricas, las cuales a su vez eran transmitidas a un ordenador encargado de llevar el registro y control de la información.

De manera general, hay tres términos que debemos identificar: el sensor sísmico o sismómetro (del cual trata este artículo), el sismoscopo (dispositivo que se limita a indicar que ha ocurrido un movimiento telúrico, pero no da más detalles) y el sismógrafo (suele usarse como sinónimo de “sismómetro”, pero esto aplica más a las versiones primitivas de este instrumento en el que tanto las funciones de medida como de registro se encontraban combinadas. En la actualidad y gracias al avance de la tecnología, ambas funciones son especializadas y están separadas.

Un sismómetro se rige por el principio de la inercia y funciona a través de la medición del movimiento del suelo con respecto al mismo punto cuando no hay ninguna perturbación. Comprende dos objetos: el marco (susceptible a los movimientos del suelo) y la masa inercial (aquella que tiende a no moverse, aún si el suelo y el marco lo hacen). De manera general, la masa inercial se une al marco y puede moverse en relación a este: así, la relación del movimiento entre ambos objetos permite calcular la magnitud de las ondas sísmicas. Por otro lado, los sismómetros modernos son capaces de detectar vibraciones y oscilaciones sonoras a través de micrófonos, diversos sensores, amplificadores y registro eléctrico de las medidas de salida.

Tipos de Sensor Sísmico

Se pueden clasificar en dos tipos: banda ancha (sumamente flexible y puede medir una gran variedad de ondas sísmicas; asimismo, poseen una extensa capacidad de registro en un ancho rango de frecuencias) y período corto-largo (se limitan a medir ondas en un rango determinado, aunque también pueden ser muy sensibles).

que es un sensor sísmico

Los sismómetros resultan indispensables para la sismología (rama de la geofísica encargada del estudio de terremotos y la propagación de ondas sísmicas) debido a que son el elemento central y más importante de los sismógrafos (siendo los otros componentes unos aparatos de cronometraje y grabación/registro) y permiten detectar la presencia de movimientos sísmicos, con lo cual se puede alertar a la población y reducir el número de víctimas mortales.

También son utilizados en la industria de la seguridad para identificar posibles asaltos e intrusiones a propiedades e interceptar las acciones de cortadores de diamantes, sopletes, detonadores o martillos que intenten penetrar paredes o ventadas de seguridad. Vale la pena mencionar que ha surgido una nueva técnica que implica el uso de cables de fibra óptica a modo de sismómetros, la cual se usa para detectar terremotos. En el año 2016, un grupo de científicos en Inglaterra se percataron de la presencia de un ruido cuyas ondas tenían una forma similar a la de las ondas sísmicas generadas por los movimientos telúricos.

Asimismo, hubo coincidencia con un estudio de un terremoto ocurrido en Italia de Mw6.0. A raíz de este hecho, se realizaron experimentos en Inglaterra e Italia con el objetivo de implementar una red global sísmica. Lo que se busca es aplicar este nuevo método a la red de fibra óptica submarina existente, y con esto detectar terremotos en tiempo real.