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manuale STAZIONE SISMICA DOLQUAKE DOLFRANG auto costruibile

MANUALE DOLQUAKE & LLINK

SISMOLOGIA - RETE SISMICA
STAZIONE SISMICA AUTO COSTRUITA

Parte 1°

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

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

MAGNETOMETRO GEOSTUDI ASTIER

http://www.geostudiastier.com

Geonics 

Dual

 vedere altre notizie interessanti nel sito

Systems - THEREMINO

Installazioni artistiche

Altri argomenti trattati:

Educazione e intrattenimento

Interfacce con il pubblico per mostre e musei

Grandi oggetti sensibili al pubblico, con la tecnologia “CapSensorHQ”

Apparecchiature di misura

Apparecchiature di collaudo

Controllo di piccole linee di produzione

Controlli per la robotica

e molto altro ancora

http://www.theremino.com/introduction/systems

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.

semplicità di montaggio 


APITOLO 2

I SETTAGGI DEL SISTEMA

Theremino Geiger

Theremino Geiger

Un laboratorio portatile con Theremino Geiger e un Tablet con Windows 

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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