地震計
機械式強震計。変位計。1950年開発。51型や52型もある。固有周期は6秒(水平動用)、5秒(上下動用)。倍率は1倍。記録方式は煤書式またはペン書き式。1990年代半ばまで気象庁の地震観測の主力であった。気象庁87型強震計配備時に運用廃止になったものが多い。
結果、斜面の近くに設置されていたことから1〜2段階高い震度を表示することがわかった。2009年に別の場所へ移設。
2008年6月14日 - 岩手・宮城内陸地震 : 高感度地震観測網一関西観測点(岩手県一関市)では、最大加速度4022ガルを観測したが、観測施設の設計上の問題によりロッキング振動が生じ、自由地盤(地表そのまま)の加速度を記録していなかった。2013年現在、観測施設は休止中。
2008年7月24日 - 岩手県沿岸北部地震 : 岩手県洋野町で最大震度6強を観測。その後、数百メートル離れた位置に仮設震度計を設置したところ、既設のものが1段階程度高い観測をすることが判明。確認後に震度観測をやめたほか、気象庁での使用を中止した。
2011年3月11日の東日本大震災の余震では、茨城県鉾田市にある震度計1箇所が盛り土の上に設置されており、近隣の震度計よりも高い結果が出ることが多かった。4月21日にこの震度計の使用は中止された。
光学電磁式地震計。1959年開発。倍率は100倍。記録方式はペン書き式または煤書式。1990年代半ばまで気象庁における地震観測の主力であった。
地震の揺れは振幅がマイクロメートルレベルのものから長周期大振幅によるものまで様々である。例えば人間が気付かない微小地震では振幅は数nm(ナノメートル)で振動数は数十Hzであり、地割れが起きるような巨大地震では振幅は数m、周期は数十秒から300秒を越える程度にもになる。
地震計は目的や用途に応じて次の種類が存在する。たとえば、地震発生直後に行われる臨時地震観測では機動性に富んだオフライン型のデータロガー付きの地震計を併用し緻密な観測網を短期間に構築し数ヶ月余震観測が行われる。
地震計の基本的な動作原理は地震計の中に入っている錘(おもり)を不動点と仮定し、地表面の揺れを相対変位として測定する。これを極論すると地球の自転に合わせて移動する宙に浮いた状態の錘があり、錘の位置に対して地上の事物がどのくらいズレたかを測定することを意味する。
地震計の構造は単振り子によって説明される。ただし振り子の長さが数センチ程度の単純な単振り子は周期が短く、ごく短周期の地震動しか捉えることが出来ない。そこで様々な方法で周期延ばしが行われている。単純な方法としては、振り子を水平に近づけるというものがある。
また地震動を検知したあとは速やかに揺れを減衰させる必要がある。そのため、適切な減衰定数となるように設計される。また微小な地震動を検知するために、倍率を上げる工夫もなされている。
水平方向の揺れに対しては同じ仕組みの地震計を南北と東西方向に配置して検知する。上下動の揺れは錘をばねで吊り、ばねの伸び縮みを利用して検知する。
3成分を同時に測定できる地震計の内部。この地震計のように、外形は円筒形のものが多い。
古いタイプの地震計では、3成分が別々の筐体に入れられ組み合わせて使用される。