giovedì 8 ottobre 2015

PROTOTIPO 0 - tromografo sperimentale per HVSR

Tromografo sperimentale 
Languamply 4500 RE
v rif. 3,3 volt
( un vecchio post ripubblicato) uno dei primi prototipi di tromografi sperimentali 


Ora prendiamo il caso di un progetto con tecnologia esattamente all'opposto della tecnica utilizzata con il 24 bit usata quasi sempre dai tromografi professionali in commercio.

L'utilizzo di un 10 bit vuol dire avere un segnale 8000 volte meno definito e con altrettanta meno dinamica rispetto a quella di un 24 bit.

In questo caso le problematiche hardware aumentano e la buona riuscita del progetto sono legate alla qualità dell'amplificatore applicando tutte quelle soluzioni tecniche per ridurre al massimo il rumore hardware.



Maggiore è il rapporto segnale/rumore maggiori saranno le prestazioni hardware, nel nostro caso si è ridotta l'amplificazione a 4500 sapendo già che collegando il sistema ad un adc a 12 - 14 - 16 bit la definizione finale del sistema porta a 500 nanovolt che è la medesima a quella di un 24 bit o superiore.

Il prototipo per il momento è ancora montato su basetta millebuchi con fili volanti soggetto a runori hardware con contatti tra geofoni - amplificatori e acquisitore volanti, utilizzo di cavi elettrici per il momento non schermati e collegati a tre geofoni tradizionali 2 orizzontali e uno verticale da 4,5 hz invece del necessario geofono 3D che rende solidale il moto dei tre geofoni e ne migliora il rendimento.


Occorre tener presente che la prova sismica è staata fatta su sedimenti a basso contrato sismico e probabillmente con piccole variazioni stratigrafiche dello strato superficiale sabbioso fino alla profondità corrispondente alla frequenza di risonanza di 2,5 hz.

Ora occorre passare ad un prototipo realizzato su circuito stampato che permetterà di avere un segnale notevolmente più pulito e professionale collegato ad un geofono 3D e magari con il sistema di amplificazione delle immediate vicinanze al fine di evitare l'introduzione di rumori hardware nel sistema come avviene in parte ora.

Il luogo è vicino ad una strada con traffico, se eseguiamo una acquisizione breve 10 minuti abbiamo difficoltà a trovare almeno una ventina si intervalli temporali di 12 - 30 secondi con livello di rumore relativamente basso per poter utilizzare per il calcolo dello spettro.

in questi casi è consgliabile eseguire sondaggi di 30 minuti come ichiede la normativa vigente.

- la possibilità di aver un maggior numero di intervalli temporali ( immagine in basso) senza o con pochi rumori antropici 

- acquisendo il triplo di dati l'FFT ha la possibilità di ottenere un a maggiore risoluzione dei tre spettri hardware per poi ricavare il rapporto spettrale.

Nel test rimane ancora il discorso della precarietà dell'hardware non ancora montato su circuito stampato e con fili volanti.

Se visioniamo il grafico ottenuto sopra 1 hz vediamo le linee tratteggiate percentualmente più vicine alla linea continua 

Da tenere presente che per la prova non è stato usato un geofono 3D ma tre comuni geofoni 2 orizzontali e 1 verticale slegati tra di loro che  hanno prodotto qualche anomalia nelle alte frequenze anche per la presenza di traffico veicolare nell'area d'indagine.

Si fa presente che lo strumento non è stato fatto per fini professionali ma solo per studio, utile per studenti di geologia o di ingegneria che vogliono fare le prime sperimentazioni su metodologie HVSR per la determinazione della frequenza di risonanza dei fabbricati e ricerche stratigrafiche locali con un impegno finanziario minimo.
I geologi lo potranno provare per imparare le tecniche di acquisizione solo a scopo dimostrativo e di apprendimento della tecnica HVSR prima di decidere l'acquisto di uno strumento professionale. 

Per maggiori informazioni

geology sensors
progetto 1  - accelerometro per acquisizioni sismologiche


accelerometro per stazione sismica - il programma Hall free scaricabile gratuitamente dal sito www.theremino.it (menu download) permette solo di visualizzare il segnale acquisito, in preparazione un software specifico per la sismologia.

NEWS
 progetto 2 - un geofono usb Theremino 
prototipo per fare i primi test


Sono iniziati i test in campagna e in laboratorio
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