Friday, March 31, 2017

R.T.Clark - energizzatore sismico





NEL SITO SI LEGGE:

La Ballard Borehole sorgente sismica è uno strumento progettato per consentire geofisici di ingegneria e ingegneri geotecnici per condurre S-wave test crosshole di alta qualità P-e in conformità con gli standard ASTM.

A differenza di energia delle onde P, che appare per la prima in un disco sismica, energia delle onde S deve essere migliorato per essere riconosciuti positivamente all'interno di treni d'onda esistenti. 

Questo può essere meglio raggiunto da una inversione di polarità sorgente sismica ricco di energia S-wave. Poiché la polarità di un S-onda può essere controllata (a differenza del dell'onda P) la sorgente sismica può fornire una identificazione positiva se è in grado di S-inversione di fase dell'onda. .... COMTINUA

Monday, March 27, 2017

http://www.geopen.net - GEOFONI




MiniSeis24 tipo / MiniSeis48 rivelatore ingegneria integrata basata
Una riflessione sismica superficiale prospezione, metodo di rifrazione esplorazione
2, Rayleigh multicanale transitoria onda esplorazione
3, onda del corpo geotecnica prova di velocità
4, cantiere multi-canale costantemente fretting misura e monitoraggio delle vibrazioni
5, mucchio piccolo ceppo integrità test
6, fondazione prova di rigidità
7, una serie di pozzi, la superficie elastica onda TC
8, metodo di imaging sismico
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SE2404EI basa rivelatore ingegneria integrata
1, riflessione prospezione sismica
2, sismica a rifrazione prospezione
3, transitorio multi-canale di Rayleigh Saluto Exploration
4, geotecnica corpo onda velocità di prova
di cinque, multi-canale cantiere costantemente sfregamento misura e monitoraggio delle vibrazioni
6, mucchio piccolo ceppo test di integrità
7, fondazione rigidità di prova
8, una serie di inter-bene, il suolo elastico TC
9, ad alta densità sismica colonna metodo di imaging multi-wave
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SE2404 PLUS rilevatore ingegneria integrata



http://www.alifeed.it/aliexpress-dogana-iva-e-diritti-postali/

Friday, March 24, 2017

sismografo seistronix



Un Sismografo per ogni applicazione 
Seistronix produttore di sismografi per tutti le applicazioni di sismica, dalle piccole indagini geofisiche  alle esplorazione di petrolio e di gas. 
I nostri strumenti sono in uso quotidiano in tutto il mondo.

Tuesday, March 21, 2017

conversione volt geofoni in spostamento m/sec - equalizzazione del segnale

conversione volt geofoni in spostamento m/sec

Quanto è scritto è ancora oggetto di verifica e si sperimentazione quindi occorre fare ancora  delle verifiche...

Il tromografo sperimentale  sia a 16 che 24 bit , solo se esattamente configurato di permette  ci registrare  le variazioni in volt generate dai geofoni, i dati possono essere salvati in microvolt o millivolt a seconda della scala utilizzata, meglio usare microvolt nel caso di analisi del terreno, millivolt per i fabbricati notoriamente più vibranti del terreni.

Prima di continuare, occorre aprire  una parentesi sul comportamento del geofono nel campo delle frequenze, ogni casa costruttrice dei geofoni  e per ogni serie di geofoni  tra le specifiche viene fornito un grafico che mostra il decadimento del segnale  con la frequenza.



Il grafico allegato mostra l'andamento di un geofono da 4.5Hz  e sensibilità 28,8 V/(m/s)

La frequenza propria , in questo caso 4.5Hz e la sensibilità del geofono  espressa in V/(m/s) sono le caratteristiche base  del geofono, in particolare la seconda, valore che è resta costante a partire da circa il doppio della frequenza propria del geofono fino a circa 100 -300 hz.

Per i valori al di sotto della frequenza propria del geofono (in questo caso 4.5Hz) la risposta manifesta un decadimento linerae nel piano log-log

22.266 V/(m/s) a 4.5 Hz ( circa)
13.753 V/(m/s) a 3.0 Hz ( circa)
 6.024 V/(m/s) a 2.0 Hz ( circa)
 1.445 V/(m/s) a 1.0 Hz ( circa)

Nell'intervallo 4.5Hz - 9.0Hz il diagramma nel piano log-log presenta un tratto di raccordo con la concavità verso il basso più o meno pronunciato al diminuire della del valore di smorzamento. Generalmente per un geofono tale valore è 0.6, il che consente o la linearizzazione di questo secondo tratto o l'utilizzo dei dati sperimentali del Produttore.

Considerando il valore di sensibilità pari a 28.8 V/(m/s), ossia per una velocità di spostamento di 1 metro al secondo il geofono produce 28.8 Volt, si ha
metri al secondo = volt / 28.8 
metri al secondo = (millivolt / 1000) / 28.8
metri al secondo = (microvolt / 1000000) / 28.8

( I valori  forniti nel programma tengono conto del gain usato  se  il valore massimo e minimo di Hal è impostato a +/- 3,3 V  
-------------------------------------------------------------------
 Per chi volesse registrare i valori  di hal dividere +3.3 –3.3 per 28.8 
per cui impostare hal   a +0.1146 –0.1146 in tal caso  è necessario a livello software occorre procedere a mofifiche software  per ottimizzare le scale di visualizzazione e modificare i parametri indicati nel file Saf


per cui è possibile correggere  i valori del grafico +/-200 , +/-100, 0   im m/sec, mm/sec,  micro mm/sec

Al di sotto di 4,5 ha le cose si coplicano 

28,8        V/msec a     4,5 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   1,00  circa
28,8        V/msec a     4,5 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   1,00  circa
22,366   V/msec a     4,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   1,28  circa  
13,753   V/msec a     3,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione =   2,09  circa
 6,024    V/msec a      2,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione =  3,12  circa
 1,4447 V/msec a      1,0 Hz ( circa)    k di equalizzazione = 19,93  circa

Conoscendo il decadimento  in funzione della frequenza si può ottenere l'equalizzazione dei dati.


 esempio si equalizzazione del segnale;
 ( correggetemi se trovate qualcosa di errato - sono cose che faccio nelle ore notturen quando sono tranquillo ed è possibile che qualcosa si errato o da completare , grazie per la collagorazione) 

grafico in alto segnale acquisito con geofono da 4,5 hz
grafico in basso lo stesso segnale equalizzato
si vede che nel tratto 4,5 hz a 100 non è cambiato nulla mentre  da 4,5 hz a 1 hz è stato corretto  il segnale  equalizzandolo,le frecce mostrano il cambiamento in ampiezza di alcune frequenze, la dove i segnali apparivano piatti,  dono state evidenziati picchi di ampiezza elevata.

In questo modo si ottiene una linearizzazione del segnale che ci permette di valutare  i parametri   in un campo molto più ampio di prima.

questo argomento sarò ripreso  dopo aver fatto altre sperimentazioni e verificato quanto scritto

Il grafico allegato mostra l'andamento di un geofono da 4.5Hz  e sensibilità 28,8 V/(m/s)



La frequenza propria , in questo caso 4.5Hz e la sensibilità del geofono  espressa in V/(m/s) sono le caratteristiche base  del geofono, in particolare la seconda, valore che è resta costante a partire da circa il doppio della frequenza propria del geofono fino a circa 100 -300 hz.



Per i valori al di sotto della frequenza propria del geofono (in questo caso 4.5Hz) la risposta manifesta un decadimento linerae nel piano log-log

22.266 V/(m/s) a 4.5 Hz ( circa)
13.753 V/(m/s) a 3.0 Hz ( circa)
 6.024 V/(m/s) a 2.0 Hz ( circa)
 1.445 V/(m/s) a 1.0 Hz ( circa)



Nell'intervallo 4.5Hz - 9.0Hz il diagramma nel piano log-log presenta un tratto di raccordo con la concavità verso il basso più o meno pronunciato al diminuire della del valore di smorzamento. Generalmente per un geofono tale valore è 0.6, il che consente o la linearizzazione di questo secondo tratto o l'utilizzo dei dati sperimentali del Produttore.



Considerando il valore di sensibilità pari a 28.8 V/(m/s), ossia per una velocità di spostamento di 1 metro al secondo il geofono produce 28.8 Volt, si ha

metri al secondo = volt / 28.8 
metri al secondo = (millivolt / 1000) / 28.8
metri al secondo = (microvolt / 1000000) / 28.8


PARTE SECONDA
La tecnica dell'equalizzazione  viene  utilizzata in geofizica per   linearizzare  il segnale del geofono,  in quanto sotto la frequenza propria   non ha più una risposta  lineare.
Con questa tecnica  si può quindi avere una risposta  equalizzata del geofono da  da 0,1 a 500 hz  e non più dalla frequenza profpia fel geofono  che può essere 1, 2, 4, 5 , 8 hz    a 500 hz se non si  equalizzasse .

queste tecniche vengono anche utilizzate nei moterni strumenti ti trattamento segnale audio e in altre tecnologie simili


In questo modo  nel tratto 0,1 hz - frequenza propria di un geofono   possiamo avere valori corretti in ampiezza accelerazione, velocità e spostamento cosa che prima non era verificata.


Ne conseguono numerosi vantaggi  nelle prove ai acquisizione  2 e 3 D attive e passive , nell'hvsr non ci sono vantaggi di sorta per quanto riguarda il rapporto  in quanto sia con i dati equalizzati la frequenza di picco   e l'ampiezza del rapporto HVSER  NON CAMBIA,mente i falori di fft ottenibili  in accelerazione  , velocità e spostamento  la tecnica dell'equalizzazione di permette di avere valori corremabili secondo le unità di misura delle tre unità di misuraa partire da meno di o,1Hhz  fino ai 500 he ed oltre.

Per cui  il vantaggio  ottenibile  non  inpone più di uare geofoni da 1 2 hz per  ma bastano quelli da 4,5 Hz più stabili meno frafili più facilmente da tarare e meno costosi, per il masw direi che si possono usare anche i geofoni da 8 , 16 hz se vogliamo  arrivare ad una frequenza  equalizzata di 2 hz .



ALTRI UTILIZZI DI QUESTA TECNICA


Questa tecnica  è gia stata speimentata dal progetto DOLQUAKE Theremino da anni versione > 5.00  dove l'equalizzazione avviene sia in tempo reale durante l'acuisizione dei dati che  in post processing con un metodo più accurato.


QUALI SONO I VANTAGGI



Visto che i terremoti lontani generalmente perdono le frequenze  > di 3 5 Hz  con l'equalizzazione si potranno aumentare ad un fattore 100 % il segnale  ottenuto dal geofono per cui abbiamo la possibilità di ottenere le frequenze  inferiori alla frequenza propria del geofono equalizzate   di ampiezza correntta anche per fattori 100 volte superiori come se avessimo usati geofoni da 01- 1 hz.

In questo modo otteniamo segnali  con basse frequenze sempre più alti in ampiezza ce permettofo di evidenziare mehlio i terremoti lontani



Il secondo vantafggio è quello di poter misusurare  per le frequenze al di sotto della fatidica frequenza propria del geofono   corretta dalla perdita di segnale in apiezza  avuta per motivi dovuti alla meccanica del geofono.



QUALE è LA TECNICA  UTILIZZATA.

La tecnica utilizzata è relativamente semplice per chi ha a disposizione  gli stumenti di calcolo 



0ccorre avere     l'algoritmo  per  il calcolo  della  FFT  sviluppata  nel 1700 - 1800 da fourier , Lagrange vedere la bibliografia



Un algoritmo idi interpolazione polinomiale almeno di 10 20 punti interpolatori per ottenere i coefficienti del polinomio che interpola i dati di decadimento del segnale .



in questo modo gli arrai ottenuti dei numeri reali ed immaginari  tramine la fft possono essere  incrementati del valore per ogni singolo step di frequenza del decadimento sel segnale a quella determinata frequenza.



 ottenuti i 2 arrai  corrennti si può applicare la IFFT  ed otteniamo il segnale  correntto nel tratto al ri sotto  della frequenza propria del geofono come in figura. 




sopra il segnale grezzo no equalizzato si vede il segnale a sinistra dei 4,5 hz riga rossa  depauperato  in apiezza dal fenomeno di decadimento del segnale


Per le ampiezze al di sotto  dei 4,5 hz otteniamo il vero  FFT le ampiezze perfettamente equalizzate come se fosse un accelerometro dove è notorio che i dati acquisiti sono  lineati da pochssimi ha dino ai 300 e più hz


Per chi è interessato queste tecniche posso fornire tutto l'aiuto possibile 

CONCLUSIONI;

Ho voluto puntualizzare queste cose pe far capire che la tecnica di equalizzasione  è una tecnica conosciuta  e applicata in molti campi scientifici e nell'analisi vocale, molti sono gli articoli che parlano di questi metodi a partire dagli anni 60  ( è stata una delle prime cose che ho imparato all'universita), no grazie agli insegnalenti del corso di geofisica ma leggendo libri di geofisica applicati all'acquisizione dati che a quel tempo veniva ancora datta con metodi analogici.

A quel temo pensavo a sistemi di acquisizione dei dati digitale e gli hardware presenti sul mervato  erano acora analogici e molto costosi.

I primi tentativi li avevo fatti in basic  anche grazie ad un libro del grande prof Colosimo che mi aveva dato la possibilita di fare le prime TTF negli anni 1988 90



Non vorrei che qualcuno dopo aver " scoperto l'accua a bagno " facesse sue tali tecniche che sono patrimonio  del conosere,  lucrando su qunato i grandi fisici e matematici del passato e di quelli che li hanno seguiti su ciò che ci hanno insegnato.

  

 da leggere

Sunday, March 12, 2017

sismica a riflessione Utility software

http://www.ahay.org

The following example from jsg/avo/avo shows an automatic pick through AB semblance.



un bell'esempio di come in sismica a riflessione si possa tracciare un gradico velocità onde P / profondità fino a profondità anche notevoli...

Per questi usi a scopi d'indagine più superficiale sono necessare geofoni a 100 hz e stese a passo dei geofoni più piccole

dal sito

Thursday, March 9, 2017

Sensori trasduttori - Wikipedia


Articolo molto interessante sui sensori - trasduttori utilizzabili con un normale acquisitore dati per misurare e rigistrare fenomeni fisici ed ambientale anche nel campo della geologia, geotecnica e geofisica,

Il sensore è un trasduttore che si trova in diretta interazione con il sistema misurato.[1] ed è, in ambito strettamente metrologico, riferito solamente al componente che fisicamente effettua la trasformazione della grandezza d'ingresso in un segnale di altra natura.[2] I dispositivi in commercio spesso integrano al loro interno anche alimentatori stabilizzati, amplificatori di segnale, dispositivi di comunicazione remota, ecc. In quest'ultimo caso si preferisce definirli trasduttori. Esempio: in commercio esistono dei trasduttori di pressione in cui l'elemento sensore è costituito da una membrana su cui è stato applicato un ponte estensimetrico; all'interno dello stesso dispositivo, un amplificatore porta il debole segnale del ponte ai valori di 5-10 V del segnale d'uscita finale del trasduttore.

Monday, March 6, 2017

TOMOGRAFIA ELETTRICA




TOMOGRAFIA ELETTRICA 
LOW COST


Note progettuali

Già nel lontano 1982 avevo ipotizzato la possibilità di fare della buona geoelettrica  utilizzando il pc APPLE 2 come acquisitore dati, a quel tempo si usavano volmetri e amperometri a lancetta analogici e i pc non erano ancora portatili.

Queste pagine  vogliono illustrare le possibili vie da seguire senza addentrarsi a particolari tecnici che saranno oggetto di futuri post.

1) misure della corrente spontanea
utile nel campo minerario , metodo semplice speditivo e facilmente realizzabile

2° fase realizzazione SEV ( sondaggi elettrici verticali ) di piccola e media lunghezza
Per avere la stratigrafia verticale  geoelettrica del sito investigato fimo a 50 metri di profondità, e possibilità con modifiche hardware  di andare oltre

3° fase Tomografia elettrica
Per avere una visualizzazione 2D e/o 3D del sito


Cosa è necessario:

1) Un ad converter,  ottimo il THEREMINO a 24 bit che permette con la sua dinamica di non dover cambiare scala al variare delle correnti indotte nel terreno, operazione questa che normalmente provoca starature durante l'acquisizione.

L'ad converter 24 BIT THEREMINO è gia un volmetro digitale, sono sufficienti alcune modifiche per renderlo operabile come  amperometro.


2) Eventuali relè per permettere la gestione automatica delle letture (4 relè per ogni elettrodo)

3) batterie di alimentazione

4)  cavo multipolare

Ormai il sistema è stato già affinato quanto basta, alcune prove sono già state fatte, altre verranno condotte prossimamente, il software  da completare.

5) i dati verranno salvati secondo certi formati in modo da poter utilizzare software in commercio, non è detto che verrà sviluppato un software fatto appositamente per la strumentazione in progetto gratuito.

Progetto iniziale  del  sistema di acquisizione THEREMINO.COM

nel frattempo il progetto è stato parzialmente variato  rispetto a quello illustrato nel sito Theremino.com per adattarlo meglio alle esigenze progettuali migliorandone anche le prestazioni. 


lo schema risulta oggi semplificato e leggermente modificato

Sarà un hardware dedicato alla tomografia elettrica  poco profonda  per indagare i primi 20   30 metri di suolo almeno, come in tutti i progetti THEREMINO.COM  ci sarà sempre qualcosa di innovativo sia nelle te tecniche di acquisizione che di elaborazione.

Thursday, March 2, 2017

PARTE 2° SETTAGGIO STAZIONE SISMICA 24 BIT

PARTE 2° SETTAGGIO STAZIONE SISMICA 24 BIT

PARTE 2°

per sismologia dolquake

MANUALE  HAL PER THEREMINO MASTER ADC24 BIT

RETE SISMICA ONLINE 
THEREMINO DOLFRANG


MENU IMPORTANTI
Nei casi in cui avviato Hal non risponde cliccare su RECOGNIZE e/o VALIDATE

SETTAGGI ANCORA DA RIVEDERE ( si consiglia di accedere a questa pagina per vedere le eventuali modifiche che con il proseguo delle sperimentazioni possono essere fatte.


CONFIGURAZIONE di HAL

( vedere manuale Pdf Sistema theremino - Theremino_ADC24 - 28 giugno 2016 - Pagina 28 )

1) SETTAGGIO PIN 7  

Va configurato come DIFFERENZIALE 



filtro MAX SPEED

RESPONSE SPEED   =100


PER LA SISMOLOGIA SI CONSIGLIA FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO DI 600 1600 Hz, acquisendo a bassa frequenza otteniamo segnali più puliti in quanto non vengono introdotte frequenze elevate, ( CON MAX SPEED)               

NON USARE FILTRI MEDIUM O INFERIORI nel caso di fenomeni di  fenomeni di battimento aumentare ulteriormente  la frequenza di settaggio pin7 fino a raggiungere al massimo quella doppia sopra indicata

se il problema compare contattare dolfrang@libero.it - probabile inquinamento  elettromagnetico nelle vicinanze sella stazione -  oppure  settaggio non ottimale del pin 7 - Hz - altro.

2) SETTAGGIO PIN 8   - nulla da modificare

3) SETTAGGIO PIN 9  - nulla da modificare

Il menu di Theremino Hal dopo aver apportato le modifiche dovrà apparire cosi:

Type     Id  subtype               Dir    Sloot Value  
Master   1  Nome                                                 
Slave      1  Master Type                                     
Pin          1  Unused                                            
Pin          2  Unused                                            
Pin          3  Unused                                            
Pin          4  Unused                                             
Pin          5  Unused                                             
Pin          6  Unused                                             

Pin   7  Adc_24                 per attivare il 24 bit

Pin   8  Adc_24_in                           

Pin   9  Adc_24_out   get         9            

 parametri

Pin        10  Unused                                             
Pin        11  Unused                                             
Pin        12  Unused                                             

ADC24   1  Adc_24_ch a       get         1                    asse z 

ADC24   2   Adc 24_ch b       get         2                 

ADC24   3  Adc_24_ch a       get         3                    asse nord/sud

ADC24   4   Adc 24_ch b       get         4                 

ADC24   5  Adc_24_ch a       get         5                   asse est / ovest

ADC24  6   Adc 24_ch b       get         6                 

ADC24   7  Unused
ADC24   8  Unused
ADC24   9  Unused
ADC24 10  Unused
ADC24 11  Unused
ADC24 12  Unused
ADC24 13  Unused
ADC24 14  Unused
ADC24 15  Unused
ADC24 16  Unused



PROPRIETA' DEL MASTER


1) COM SPEED   usare 12 per l'HVSR 

2) I PIN TYPE devono essere settati come ADC24                                     
                                                                                                                           
3) SLOT devono essere numeri progressivi da

CH 1 A PIN 1
CH 1 B PIN 2

CH 2 A PIN 3
CH 2 B PIN 4

CH 3 A PIN 5
CH 3 B PIN 6


4) MAX VALUE per convenzione usare 3.3  in questo modo i valori verranno registrati in volt

5) MIN VALUE per convenzione usare il valore = - 3.3

6) SPEED COM = 100

6) GAIN  -  usare sempre gain  = 1 non più 128    ( in dolquake  modificare nel menu configurazione da 128 a 1

Il valore di gain utilizzato va impostato  sul menu di acquisizione  del programma Theremino Dolfrang dell' HVSR  - i valori del programma di acquisizione e  di hal non iteragiscono per cui è necessario intervenire manualmente gli stessi valori nei due programmi.

Inviare le prime acquisizioni a dolfrang @ libero . it  per verificare la bontà dei settaggi, allegare un jpg  con i principali settaggi impostati e una prova saf  di 30 minuti. indicando condizioni antropiche e ambientali  e stratigrafia di massima.

Nel programma dolquake attivare 1 cifra decimale


Caratteristiche del Theremino Adc24
per utilizzo in differenziae
misure microtremori e Sidmologia

Alimentazione: 5 Vdc
Consumo di energia: < 5 millesimi di Watt (900 uA a 5 Volt)

Numero di canali: Da 1 a 16 canali a 24 bit (Σ-Δ) (8 differenziali, 15 pseudo o 16 single ended)
Range dinamico: 127 dB @ 100 SPS (con tre canali contemporanei e guadagno 1)
Campionamento: Configurabile da 1 a 16 canali “Differenziali”, “Pseudo” o “Single Ended” 
Sampling rate: Da 10 a 19200 campionamenti al secondo
Fondo scala: +/- 3.3 Vpp (Differenziale) oppure da 0 a 3.3 Volt (Pseudo e Single)
Adc step (x 1): 0.4 uV (Differenziale) - 0.2 uV (Pseudo e Single)
Adc step (x 128): 3.2 nV (Differenziale) - 1.6 nV (Pseudo e Single)

Impedenza di input: Praticamente infinita (> 100 mega ohm)
Corrente di input: Inferiore a +/- 4 nA
Corrente di input: Variazione con la temperatura +/-25 pA/°C
Tensione Massima: Da -0.3 Volt a +3.6 Volt (tensione massima applicabile agli ingressi)
Corrente Massima: +/-10 mA (corrente massima applicabile agli ingressi)
ESD Rating HBM: Human Body Model = 4 kV
ESD Rating FICDM: Field-Induced Charged Device Model = 1250 V
ESD Rating MM: Machine Model = 400 V

Uscita 3.3 Volt: Fino a 300 mA, accuratezza (1%), stabilità (48 ppm/°C).
Uscita 2.5 Volt: Fino a 10 mA, accuratezza (0.2%), stabilità (2 ppm/°C tipica).
Uscita 1.6 Volt: Solo per polarizzare i sensori (accuratezza e stabilità pari al 3.3 Volt / 2).

Interfaccia dati: SPI a tre fili, QSPI™, MICROWIRE™ e DSP
Formato dati: Protocollo di Analog Devices (vedere data-sheet dello AD7124-8)
Velocità linea seriale: Da 30 baud a 5 mega baud
Precisione di tempo: Circa 500 uS o inferiore 

Temperatura: Da −40°C a +105°C (funzionale)
Temperatura: Da −65°C a +150°C (in magazzino) Dimensioni: 60 x 34 x 12 mm
Conformità: Nessuna certificazione, è un componente quindi non certificabile

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