comunità di geologia

martedì 30 aprile 2024

manuale STAZIONE SISMICA DOLQUAKE DOLFRANG auto costruibile

MANUALE DOLQUAKE & LLINK

SISMOLOGIA - RETE SISMICA
STAZIONE SISMICA AUTO COSTRUITA

Una serie di links utili per la realizzazione del progetto.

Links utili

dolfrang.net

La rete sismica dolfrang in costruzione

Le specifiche del sismografo

Come costruire il sismografo - tromografo progetto 9

Come costruire il sismografo - tromografo progetto 8

Due strumenti in uno, cambiano solo i software

Esempi di elaborazione con il tromografo

Manuale

CAPITOLO 1- MANUALE DI DOLQUAKE - RETE SISMICA

In questo manuale verranno descritte le principali funzioni del programma DOLQUAKE - progetto free che gestisce una reta amatoriale.

MANUALE DOLQUAKE INTRODUZIONE

Il progetto l'ho iniziato quando ho conosciuto Theremino.com un bellissimo progetto per chi vuole realizzare strumentazioni 24 bit 8-16 canali, anche fino ad un massimo di 200 se le frequenze di campionamento non sono troppo elevate.

In realtà all'inizio il progetto è stato finalizzato per la realizzazione di uno strumento per eseguire sondaggi HVSR tromografo che aveva bisogno delle massime prestazioni strumentali, elevatissima sensibilità (il Theremino è a 24 bit , ma è possibile pre amplificarlo di 1 2 4 8 16 32 64 128 x da software), una velocità di acquisizione da campione singolo fino a 500 hz/sec.

Terminato il progetto si è potuti passare alla realizzazione del sismografo sismico che a livello fi amplificazione deve essere 1000 volte meno sensibile del tromografo e la frequenza di acquisizione 500 hz. anche se dopo il filtraggio i dati vengono filtrati a 25 50 hz.



CAPITOLO 2 - COME COSTRUIRE UN SISMOGRAFO
rete sismica dolqake - stazione sismica

L'immagine mostra la semplicita' di realizzazione del progetto


Si pensa che realizzare un sismografo o tromografo sia una cosa da esperti, in realtà nel caso del Theremino la cosa è semplicissima, la parte dell'elettronica è costituita da due schedine collegate da 5 cavetti di 10 cm e ogni geofono è collegato da 2 cavi di lunghezza 20 25 cm all'ADC 24 bit , il tutto collegato al pc con un cavo USB tipo cavo stampanti

Da cosa è costituito il sismografo -tromografo:

- N° tre geofoni 1 verticale , 2 orizzontali da 4,5 Hz 28,8 volt m/sec)

- scheda 24 bit ( L'ADC svolge tutte le funzioni di filtraggio , amplificazione e conversione da segnale analogico in digitale dei tre segnali acquisiti)

- master oppure scheda WIFI per trasferire i dati acquisiti al pc.


- cavo usb, di consiglia da 1.6 -2 m. di lunghezza.

1) il contenitore deve essere più più simmetrico possibile ( no a contenitori con rapporto > di 1 a 1,2 della lunghezza e larghezza), ideali sono le forme quadrate o rotonde.

L'involucro di plastica o di lamierino, se necessario, serve solo da " vestito " e non deve avere funzioni portanti e - o di trasmissione delle vibrazioni i geofoni devono essere collegati direttamente ad una piastra sottostante( se possibile) se mezzi nell'apposito contenitore di legno o di metallo.

Evitare fascetti per bloccare i geofoni che potrebbero danneggiare il sidmogrado.

2) Il peso deve essere superiore a 1,5 kg, fino ad un massimo di 5 Kg, pesi eccessivi portano ad avere inerzie della meccanica, aumentando il peso deve aumentare anche l'area di posa degli spyke.

3) I geofoni non devono essere fissati alla plastica o lamierino di pochi mm di spessore anche se bloccati ad essa con fascette, ciò può provocare in caso di rumori antropici e di vento inutili vibrazioni che sporcano il segnale e rende necessaria l'equalizzazione del segnale per rendere simile la risposta dei tre segnali.

4) I geofoni devono essere collegati al terreno in maniera diretta e tra di loro collegati da una struttura rigida. Per questo motivo si e' scelto il sistema con cubo in legno, in alternativa in alluminio più costoso e più pesante e meno elastico.

5) i punzoni non devono sporgere oltre a 1 - 3 cm dal fondo dello strumento

6) il rapporto tra la distanza media dei tre puntali ( che deve essere il più possibile uguale ) e l'altezza del baricentro da terre deve essere il minimo possibile per garantire stabilità in caso di rumori antropici e vento

7)la forma del contenitore deve essere limitato in altezza per ridurre l'azione del vento e di form il più possibile aerodinamica 

8) Meglio se il sistema è disponibile in kit completo da tutti i componenti pronto ad essere montato collegando i cavi e avvitando le viti e bulloni per limitare i costi di spedizione e i tempi di montaggio.

9) Il sistema deve essere stagno e predisposto per lavorare anche in situazioni ambientali avverse, neve, polvere e fango.



CAPITOLO 3 - DOLQUAKE FTP SETTING

SISMICA A RIFLESSIONE




Seismic Unix is an open source seismic utilities package supported by the Center for Wave Phenomena (CWP) at the Colorado School of Mines (CSM).

lunedì 29 aprile 2024

MANUALE : sismografo 12 canali 24 bit autocostruito

 MANUALE

sismografo 12 canali 24 bit
autocostruito

THEREMINO DOLFRANG

Per sismica a rifrazione e riflessione ,
MASW, REMI, ESAC e tomografia sismica


DOWNLOAD     SISMOGRAFO da testare
questa versione è in fase di modifica lavora con 1 - 6 canali con il settaggio in differenziale, deve ancora essere attivata la funzione Multi acquisizione e molte altre funzioni del programma ancora da attivare..

Il programma è da testare e in fase di modifiche;  non fa ancora multi acquisizioni
sono solo prove di acquisizione
sarà inviato a tutti coloro che ne fanno richiesta
a dolfrang@libero.it




MANUALE DOLQUAKE INTRODUZIONE

Il progetto l'ho iniziato quando ho conosciuto Theremino.com un bellissimo sito per chi vuole realizzare strumentazioni 24 bit 8-16 canali, anche fino ad un massimo di 200 se le frequenze di campionamento non sono troppo elevate.

In realtà all'inizio il progetto è stato finalizzato per la realizzazione di uno strumento per eseguire sondaggi HVSR tromografo che aveva bisogno delle massime prestazioni strumentali, elevatissima sensibilità (il Theremino è a 24 bit , ma è possibile pre amplificarlo di 1 2 4 8 16 32 64 128 x da software), una velocità di acquisizione da campione singolo fino a 500 hz/sec.

Terminato il progetto si è potuti passare alla realizzazione del sismografo a 12 24 canali sismico per rifrazione, MASW . REMI , sismica a riflessione, Sasw ecc con amplificazioni software pari a  1 2 4 8 16 32 64 128 x e frequenza di acquisizione da pochi hz fino ed oltre i 500 hz.


Il primo prototipo sismografo 24 bit 

23-09-2015

Campo di sperimentazione - foto di Simone Sette

Per eseguire le sperimentazioni occorre un luogo come questo

campo di prova tipo

1) immerso nella natura
2) assenza di rumori antropici
3) pianeggiante e privo di asperità morfologiche
4) stratigrafia senza inversioni di velocità e omogeneo in senso orizzontale
5) suolo soffice per permettere di approfondire gli spyke dei

CAPITOLO 1

L'AHRDWARE BASE


ULTIMA VERSIONE SMD del Master Theremino
compatibile con le precedenti

l' ADC converter  24 bit che svolge tutte le funzioni del sismografo
dall'acquisizione dei dati analogici provenienti dai geofoni al filtraggio  , amplificazione e filtraggio e restituzione dei dati analogici in dati numerici trasferiti al Pc tramite il Master Theremino

Cerchiato in giallo è visibile l'integrato che svolge tutte le operazioni del sismografo 8x8x2 mm.




l'assemblaggio dell'elettronica è molto semplice e veloce non servono conoscenze di elettronica in quanto è necessario solamente collegare dei cavetti con connettore all'amplificatore e tre l'amplificatore i il master.

foto Salvatore L.

CAPITOLO 2

I SETTAGGI DEL SISTEMA

domenica 28 aprile 2024

RETE SISMICA THEREMINO DOLFRANG - dolquake calcolo energia sviluppata da terremoti

RETE SISMICA THEREMINO DOLFRANG
PROGETTO FREE DOLQUAKE

Una nuova opzione attivata che permette di calcolare l'energia dissipata degli untimi terremoti in Italia.
CALCOLO DELL'ENERGIA SVILUPPATA NEGLI ULTIMI TRE GIORNI da sequenze sismiche
Il grafico non ha la funzione di prevedere o meno futuri terremoti ma dare una tendenza di crescita e/o di diminuzione nel tempo della sismicità locale a seguito di sciami sismici.

I dati utilizzati sono quelli segnalati dall'INGW, e sono riferiti al totale dell'energia sviluppata in Kg di TNT emessa negli ultimi 3 giorni

La mappa viene aggiornata ogni 30 minuti circa.

massima energia
minima energia

Cliccare sul seguente link per aggiornare la situazione italiana ora. 

data 26 novembre 2023

data 25 novembre 2023

data 24 novembre 2023

data 23 novembre 2023

data 22 novembre 2023

data 21 novembre 2023

data 20 novembre 2023

data 19 novembre 2023

data 18 novembre 2023

data 17 novembre 2023

data 16 novembre 2023

PROTOTIPO 1 - tromografo sperimentale per HVSR

SCHEMA PROTOTIPO GEOFONO 3D
collegabile direttamete alla porta USB del PC

PROTOTIPO 1°

IL PRIMO TROMOGRAFO THEREMINO
la storia punto "0"
In questi anni è evoluto notevolmente!!




Verranno proposti tre e più prototipi di geofoni 3D USB autocostruibili con relativa scheda di acquisizione (WWW.Theremino.it) per eseguire misure di vibrazione utilizzando Nà 3 geofoni da 4,5 Hz di cui 1 verticale e 2 orizzontali.

Il prototipo 1) tra quelli proposti sembra il più semplice da realizzare ma è quello più difficile da mettere a punto e in tutti i casi non permetterà di avere risultati altamente performanti come per i prototipi che verranno ripubblicati in seguito.

Le cause;
1) leggerezza del sistema
2) i geofoni sono posizionati su basetta di legno che è a sua volta è fissata alla piastra metallica alla quale sono avvitati i tre punzoni piantati nel terreno.
3) La difficoltà è quella di rendere solidali i geofoni alla struttura e ai punzoni - terreno a causa di una difficile messa a punto del sistema. 



Il sistema di acquisizione visto dall'alto:
Il disegno è riferito alla scatola Gevis 100 x 100 x 50 meno alta e quindi l'azione del vento è minore ma non upgradabile nello prototipo 2 e 3. essendo meno alta , il compensato posto sul fondo non può superare i 0,5 1 cm di spessore
oppure
100 x 100 x 80 circa  che all'occorrenza si può upgradare al prototipo 2 e 3, essendo più alta il compensato posto sul fondo può essere più spesso di 1 a 3 cm , più rigido di quello da 0,5 mm.
 si possono usare anche altre scatole magari in alluminio resistente, in tal caso andare su misure tra 10x10 - 15 x 15 meglio se quadrate

1) in grigio piastra in ferro 12 x 12 spessore 0,5 - 1 cm con 4 buchi , 3 per gli spikes che si possono acquistare assieme ai geofoni oppure tre semplici bulloni magari di lunghezza varia da sostituite in base al terreno fresati in punta. 
1 bullone + rondella da fissare al centro della piastra e centro della scatola di diametro tra 8.10 mm

2) in tinta avorio la scatola ne esistono di 2 altezze da fissare alla piastra con bullone centrale.

3) compensato di cm 9,5 x 9,5 sagomato sugli angoli con rientranze di 1 cm, di spessore 0,5 cm di spessore se si usa la scatola Geviss cm H = 5 cm ( meglio se fosse in alluminio spessore >= 2 mm

Da 2 - 2,5 cm di spessore se si usa la scatola più alta da 7 cm. di spessore da 2 a 20 mm di spessore.
I 2 geofoni ortogonali vanno fissati al compensato con fascette meglio se di alluminio o plastica, vanno bene anche quelle di ferro.

TEST 2 / 3 HVSR


TEST 2 / 3 HVSR

HVSR - TEST SPERIMENTALE 2


pagina in costruzione

2° esempio di elaborazione, maggiori informazioni al seguente link


il sondaggio è stato fornito dall'Ing. Corrado Pecora corredato dei dati e settaggi di acquisizione cartografie geologiche, foto e veloce interpretazione dei file SAF acquisiti per avere una visione di massima dei tre sondaggi HVSR.

              Seguendo la medesima tecnica seguita nel 

TEST 1 / 3 HVSR
HVSR - TEST SPERIMENTALE 1

si sono ottenuti i due grafici hvsr seguenti,

Le finestre selezionate  su 4 ore di acquisizione sono state solo 10 in modo da elaborare  il segnale più pulito acquisito selezionato nei momenti più silenziosi possibili.


10 sono le finestre di  durata temporale "Exacty" di 40 secondi per un totale di segnale selezionato  pari a 400 secondi, il doppio di quanto viene richiesto dalle indicazioni SESAME.

Dal grafico emergono  3 picchi evidente  a 80 hz  atra 4 hz e 6 hz  a 0,35 hz e uno piccolo a 0,4 hz molto piccolo con un offset ribassato.

Sappiano che le indagini sotto i 0,5 Hz  sono molto complesse a causa dell'effetto filtrante dei geofoni che riducono esponenzialmente in ampiezza il segnale acquisito pertanto è possibile avere un non perfetto offset del segnale HVSR = 1, in questo caso il valore da 1 è sceso tra 0,6 - 0,8

 Picchi a profondità equivalenti a frequenze di 0,25 - 0,4 hz  corrispondono a profondità elevate  al di fuori dell'affidabilità del metodo, in questo caso, grazie ad una acquisizione in continuo a 500 hz di durata di 4 ore, è stato possibile  rilevare un bel picco a 0,35 - 0,30 hz.

Per avere la certezza del dato è necessario eseguire un secondo sondaggio  di 3 - 4 ore per verificare la ripetitività del sondaggio, per fare una indagine finalizzata alla Vs30  sono sufficienti i dati tra 100 e 2 hz. 





Il secondo grafico è l'equivalente grafico di quello precedente ripulito  dai segnali considerati per eseguire  l'elaborazione.

Le tracce tratteggiate sono molto ravvicinate , segno che ci dice  che sono state depurate dai rumori antropici ed ambientali.

Ad integrazione di quanto è stato scritto nel precedente post:

TEST 1 / 3 HVSR - HVSR - TEST SPERIMENTALE 1

sabato 27 aprile 2024

Tromografi SARA.PG.IT



SL06 - Registratore 3 canali 24 bit Linux based


Con la stessa qualità di segnale dell'SR04, lo strumento SL06 è un digitalizzatore registratore che rende disponibili all'utente tutta la serie di servizi internet forniti dal sistema operativo Linux quali TCP/IP, HTTP, TELNET, FTP, SMTP.
La connettività verso software sismologici è ottenuta implementando i protocolli miniSEED e SeedLink. 

giovedì 25 aprile 2024

Theremino Geiger

Theremino System - Tablet and Geiger

Un laboratorio portatile con Theremino Geiger e un Tablet con Windows 




Ultimamente si parla molto di possibili inquinamenti radioattivi causati da possibili guasti di centrali nucleari sparse in Europa e non solo....
Il poter monitorare tale fenomeno sta diventando un priorità importante ,
se gestite gia stazioni sismiche meteo, Radom ecc , e avete già un sito sarà molto semplice aggiungere tale funzione.
Presto sarà possibile aggiungere alle mappe di dolfrang.net anche una mappa della radioattività e del radom in Italia in aggiunta alle mappe sella sismicità e della energia generata dai terremoti negli ultimi 4 giorni in dolfrang.net.

 per la realizzazione serve:

- La applicazione Theremino Geiger V 6.7 o superiore

– Equalizzatore e linearizzatore sono diventati parametrici (è possibile regolare la energia di ogni banda) ed è possibile regolare la quantità massima di intervento per una regolazione più facile.
– Nella finestra degli isotopi esistono nuovi comandi per disabilitarli tutti e per selezionare tutte le righe.
– Si possono selezionare gli isotopi facendo doppio click sulla finestra principale.
– Nuove etichette verticali spiegano il significato dei cursori.
– La nuova Super deconvoluzione di Marco Catalano è in grado di stringere le righe in modo incredibile. Si parte da alcuni presupposti: (1) Conoscere quali sono gli isotopi che creano la curva.  (2) Essere sicuri che l’influsso degli isotopi non considerati sia trascurabile. (3) Conoscere la larghezza della gaussiana prodotta dal cristallo. Se i presupposti sono validi e la regolazione di “Deconv. Size” è giusta, allora è possibile calcolare con esattezza, l’attività di ogni isotopo. Le righe prodotte possono essere strette a piacere con il parametro “Gaussian Size”. I risultati sono molto simili a quelli ottenibili con i costosissimi rivelatori al germanio iperpuro.
– Se si regola “Gaussian Size” a zero, allora le attività delle righe selezionate vengono concentrate in singoli BIN. E’ poi possibile inviare i valori di CPS agli slot. Ogni riga selezionata verrà inviata ad uno slot diverso, abilitando “OnlySelectedRows”. In questo modo si possono ottenere misure in Bequerel, senza le complicate, macchinose e arbitrarie, regolazioni manuali delle ROI (Region Of Interest).
- Un tubo geiger SBM20 


- La scheda GeigerAdapter

- Un Master

- Un MiniPC o Tablet o PC per raccogliere i dati e inviarli al tuo sito


i dati saranno pubblicati ad intervalli di 15 minuti  oppure  1 volta al giorno ( per cui non richiede di tener acceso un pc acceso 24 0re.

Seguono 3 modelli  a prezzo e prestazioni diverse.

Esistono differenze di sensibilità dei quattro componenti, che si riflette sul tempo più o meno prolungato dell'acquisizione, il secondo modello è quello che ha un ottimo rapporto segnale rumore con un dato stabilizzato in meno di 15 minuti ( nel nostro caso il problema esiste nei primi minuti dopo l'accensione).


Una volta che l'acquisizione  è a regime il problema non esiste più ( a parte il modello 1° che è leggermente meno sensibile degli altri con tempi di attesa molto più lunghi rispetto agli altri,

Il modello 2 è quello che offre le migliori prestazioni qualità prezzo ( vedere le specifiche - in particolare la sensibilità)

In tutti i casi se si vuole monitorare  24 ore su 24 , a parte i primi  15 - 30 minuti iniziali a regime  i valori letti  avvengono in tempo reale con un ritardo di 15 30 minuti.

Per le prime prove consiglio di utilizzare il secondo sensore in elencato.
 
 


Prima di acquistare controllare la compatibilità del sensore alla schedina di collegamento al master in quanto non tutti i sensori sono compatibili e i collegamenti possono essere diversi
chiedere a chi vi fornisce la schedinda Gs500 ,potete chiedere di fornirla completa di cavie quanto serve.


SI 3 BG SI3BG CI3BG CI-3BG

valido per i primi test, , poco sensibile,se è il caso passare poi al modello 2

- Working voltage in pulse mode 380...460 V
- Working voltage in current mode 382...398 V
- Working current 15...20 mkA
- Sensitivity at least 2*10-5 pulses/sec*(282 R/h)-1
- Plateau slope not more than 0.25 % / V
- Plateau length 80 V
- Threshold voltage 290...330 V
- Maximum registering range 300 R/h
- Maximum allowable range 900 R/h during 1 minute
- Inherent counter background (cps) 0.2 Pulses/s
- Sensitivity to gamma radiation 188 - 235 Pulses/s per R/h 
- Operating temperature range -50…+60 °С
- Dimensions (Length х Diameter)


si29bg 

una buona alternativa


Geiger-Muller Tube SI-29BG (си29бг).
New, never used.
Tubes come from wholesale box so there might be no original box for single tubes.
Throughly tested.
Tubes are carefully packed for shipping.
Russian made G-M tubes designed to detect betta and gamma rays
Range of registering of gamma radiation = 1*10Е-3 ... 4*10Е1 mk Roentgen/sec
 
Working Voltage Interval ........... 350-480V
Plateau Length .............  at least 100V
Plateau Inclination ............. 0.125%/V
Length .......... 55 mm




SBM-20 / SBM-20U

Il doppio più costoso con prestazioni forse migliori

ELECTRICAL SPECIFICATIONS
Parameters    SBM-20 / SBM-20U
Minimum Anode Resistor (meg ohm)    1.0
Recommended Anode Resistor (meg ohm)    5.1
Recommended Operating Voltage (volts)    400
Operating Voltage Range (volts)    350 - 475
Initial voltage (volts)    260 - 320
Plateau length (volts)    at least 100
Maximum Plateau Slope (%/100 volts)    10
Minimum Dead Time (at U=400V, micro sec)    190
Working range (mkR/s)    0.004 - 40
Working range (mR/h)    0.014 - 144
Gamma Sensitivity Ra226 (cps/mR/hr)    29
Gamma Sensitivity Co60 (cps/mR/hr)    22
Inherent counter background (cps)    1
Tube Capacitance (pf)    


1X SBM-20 (СБМ-20) 
forse la migliore rapporto prestazioni /prezzo

Specifiche dell'oggetto


The Geiger-Muller counter SBM-20 is designed to measure hard beta and gamma radiation for wide application in the field of radiation monitoring.
Technical characteristics of Geiger-Muller counters SBM-20:
Radiation source - Cs;
    Sensitivity to gamma radiation:
    EDR - 4.0 µR∙s-1;
    67.5 µR-1±7.5 µR-1;
    The rated operating voltage of the device Geiger-Muller counter SBM-20 is 400V;
    Counting voltage - 260V-320V;
    The length of the counting characteristic is not less than 100V;
    The slope of the counting characteristic is no more than 0.1%/V;
    The intrinsic background of the device Geiger-Muller counter SBM-20 is no more than 1.0 s-1;
    Maximum operating DER - 1400 s-1, 40 µR∙s-1, k.n. ±20%;
    The maximum permissible DER is not less than 360R∙h-1;
    Dimensions - 11x11x108mm;
    The weight of the Geiger-Muller counter SBM-20 is 10g.

Attenzione la richiesta di questi sensori è in continua risalita per cui i prezzi stanno aumentando in modo esponenziale....


ote Theremino

Per misurare le radiazioni "Beta" e "Gamma" si usano gli STS-5, SBM-20, o i piccoli SI-29BG, per misurare anche le radiazioni "Alfa" si devono usare gli LND712 o LND7312.

Nelle misure normali le radiazioni "Alfa" sono poco importanti e spesso falsano anche le misure, pertanto io consiglierei, tranne in casi particolari, di lasciarle perdere e di usare tubi STS-5 o SBM-20 che hanno una buona sensibilità e costano poco. Il tubo SI-29BG è poco sensibile e costa abbastanza, lo sconsiglio tranne in applicazioni nelle quali si preferisca un tubo molto piccolo.

I tubi STS-5, SBM-20 e SI-29BG vanno a 400 Volt mentre gli LND vanno a 500 Volt, quando si compra il GeigerAdapter si deve decidere se prendere il modello GA-400 o il GA-500. I due modelli differiscono solo per il valore degli zener e potrebbe anche essere possibile sostituirli e cambiare tensione a piacere. 

altri sensori



circuito stampato montato  DEL VONTATORE GEIGER 
I theremino.it ci sono gli schemi scaricabili gratuitamente ma per il prezzo coniglio di acquistare il sistema già montato (meglio quello già montato, a conti fatti costa meno

per chi ha gia un master utilizzato per altre app ( esempio la sismologia ) è possibile collegare anche  il Theremino geiger




Ulteriori informazioni:

dalla pagina di Theremino si legge:

– Schemi elettrici e piani di montaggio: www.theremino.com/technical/schematics
– Spettrometria Gamma: www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers
– Hardware, autocostruzione e kits: www.theremino.com/contacts/producers
– Immagini e Video: www.theremino.com/video-and-images
– Articolo su Elettronica Open Source: it.emcelettronica.com/geiger-da-laboratorio-sensibile-e-poco-costoso
ProbeSelectionGuide_ITA
ProbeSelectionGuide_ENG
MeasureUnits_ITA
MeasureUnits_ENG
Ringraziamo Massimiliano, Salvatore e G.Fanelli (troverete i loro link nei file), per questa documentazione approfondita e completa.
Documentazione aggiuntiva a quella che si scarica con la applicazione

Per maggiori informazioni si rimanda a Theremino Geiger

GeigerTubesCase_ITA.pdf