Prototipo n°8 - geofono 3d con acquisitore 24 bit

Prototipo n° 8
geofono 3d con ADConverter a 24 bit 
low cost

adc 24 bit informazioni tecniche

Per chi ha seguito l'evoluzione del tromografo sperimentale  potrà notare che sono spariti gli amplificatori  GEOAMPLY  fino ad oggi utilizzato , in sostituzione  si è aggiunta la scheda ADC 24 BIT - 16 CANALI, un adconverte molto più sensibile dell'adc contenuto nel pic del Theremino Master  per cui il segnale non necessita essere amplificato.

PC

+

THEREMINO master 

+

ADConverter a 24 BIT

+

GEOFONI

=

SISMOGRAFO \ TROMOGRAFO sperimentale 24 bit

In questo paragrafo verranno  descritte le fasi di assemblaggio del sismografo - tromografo sperimentale a 24 bit - 16 canali

visionare il manuale adc 24 bit THEREMINI LOW COST

MONTAGGIO DELL'ELETTRONICA

Test13 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Costa d'Oneglia - Santuario

Test 13: Acquisizione sperimentale HVSR:

Comune: IMPERIA
Località: Santuario di Costa d'Oneglia
Nota: prova eseguita  sondaggio eseguito alla sommità di un affioramento Pliocenico

N ° Canali attivati ​​3
Asse considerato XYZ
Frequenza di campionamento 500 hz

Durata Acquisizione 20 Minuti
Segnale utile 5,30 Minuti circa
Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) avere visionato meteo: presenza di vento (scala 1: 10) = 2

2) Traffico assente, rumori Autostrada dei Fiori su viadotti e galleria

3) Il geofono 3D e posizionato su un suolo ciottoloso sabbioso limoso, infisso due centimetri

Attendibilità della prova:  buona 

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa
Software di filtraggio 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato:  Theremino

Modello senza piastra, con 4 punte piantate nel Terreno (vecchio modello)

Stratigrafia tipo:

1) Riporti limosi sabbiosi ciottolosi eterogenei superficiali pochi cm, 

2) Conglomerati regressivi pliocenici 

3) Sedimenti pliocenici argillosi sabbiosi

4) Substrato roccioso calcareo marnos0

Grafico HVSR

frequenza  65 hz  coltri superficiali - terreno agricolo da 0 a - 0,80 m circa
frequenza 13 hz  conglomerato regressivo pliocenico  da 0.80 - 4.50 m circa
frequenza 3,9 hz substrato roccioso calcareo marnoso m 20 circa circa

Grafico HVSR schematico

Si può osservare un buon segnale con le linee tratteggiate relativamente vicine

L'elaborazione è stata fatta con finestre temporali maggiori di 15 secondi che garantiscono attendibilità secondo le norme Sesame fino ed oltre la profondità  individuata dalla frequenza di 1 hz ( > 100 m)

La durata complessiva del segnale esaminato ( aree colorate) supera i 260 secondi garantiscono dati affidabili superiori a 1,3 hz circa secondo quanto richiesto dalle verifiche Sesame

In giallo il punto ove è stato eseguito il sondaggio

Test 12 - HVSR E MICROTREMORI Parco Urbano 2

Test  12: Acquisizione sperimentale HVSR:

vecchio test fatto con tromorafo autocostruito a 16 bit oggi obsoleto

Questo test compara due sondaggi eseguiti : 

- il primo con vento e la meccanica dello strumentazione ancora carente, 
- il secondo con una brezza di mare  

per capire quali possono essere le ripercussioni meteo sui risultati ottenibili con l'HVSR. 

SI VUOLE FAR NOTARE CHE LA MECCANICA DEL GEOFONO 3D/ACQUISITORE  è ANCORA UN VECCHIO PROGETTO GIA' SUPERATO.

Comune: Imperia

Località: Parco Urbano 2 e 2 bis

Nota: n° 2 prove  una eseguira con vento di 5 - 8 nodi la seconda con brezza di mare 2 nodi circa

N ° Canali attivati ​​3

Asse considerato XYZ

Frequenza di campionamento 500 hz

Filtro hardware: Filtro banda passante tra 0,2 - 100 hz circa

Gain: 15.000 x , step minimo considerato 0,000.000.1 volt

I due sobndaggi sono stati fatti in date differenti.

sondaggio 1) 

Durata Acquisizione 30 Minuti

Segnale Utile 4,00 minuti circa con Bad sample threshold 40% ( elevato )

Senza piastra con scatola fissata al terreno con 2 punte per circa 2 cm (vecchia soluzione)

sondaggio 2) 

Durata Acquisizione 30 minuti

Segnale Utile sondaggio 1 circa 4 minuti, sondaggio 2; sondaggio 2 superiore a 20 minuti

Modello acquisitore sondaggio 2):Con piastra e 3 spikes piantati nel terreno per 4 cm (Nuova soluzione PROTOTIPO 2)

Quest'ultima soluzione permette di aumentare il peso del blocco rilevatore acquisitore da kg 0,700 a kg 2,600  riducendo "l'effetto vela" sull'acquisitore  grazie alla maggior massa del sistema. 

Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) condizioni meteo : sondaggio 1)presenza di vento (scala 1: 10) = 4

2) Traffico non elevato ma presente, rumore esercitato dal corso torrentizio 

1) condizioni meteo : sondaggio 2) presenza di vento (scala 1: 10) = 2

2) Traffico lontano, passaggio di persone, biciclette e gioco a palla  nelle ficinanze, lontano depuratore cittadino 

Attendibilità della prova: sondaggio 1)  non attendibile in termini di ampiezza HVSR, non  attendibile in termini di frequenza di risonanza al di sotto dei ,5 compreso il picco di risonanza. hz.

Attendibilità della prova: sondaggio 2)  Attendibile.

Modello acquisitore  1) Senza piastra, piantato con 4 puntali per circa 2 cm nel terreno 

Modello acquisitore  2): con piastra da 2kg in ferro, senza spikes posata sul prato.

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa

Acquisitore utilizzato:  Theremino

Stratigrafia tipo:

Riporti limosi sabbiosi ciottolosi argillosi eterogenei - zona emersa

Riporti limosi sabbiosi ciottolosi con trovanti e massi - zona tra 0  e - 3/-4 metri

Sabbie fino al substrato rocciosa

Substrato roccioso calcareo marnoso

DOWNLOAD SONDAGGIO 2)

Sondaggio 1) 

con vento 4 (scala 1/10)

( geofono 3 D vecchio tipo scatola con 4 punzoni infissi nel terreno per  per 2 cm)

 Figura 1) HVSR caso con vento

Come si vede il vento da 3 hz a 30 hz non ha grosse ripercussioni sulla qualità del segnale, al di sotto dei 3 hz l'azione del vento sulle componenti orizzontali asse XY si fa sempre maggiormente sentire andando verso le più basse frequenze. 

Le azioni del vento sulle componenti orizzontali X, Y si sommano a quelle dei microtremori generano segnali più perturbati, sull'asse verticali l'azione del vento è meno negativa; lazione  negativa non è stata positivamente contrastata perr le primiva meccanica ( prototipo 1, quattro punzoni, dimensioni piccole , leggerezza del sistema ( 800 gr)  e il tutto posizionato su un tappeto erboso.

sondaggio da considerare NON BUONO.

Da notare la scomposizione in due picchi del segnale

 Figura 2) HVSR schematico - caso con vento

L'azione del vento sulle componenti orizzontali genera rapporti HVSR maggiori di quelli che vengono esercitati in assenza di vento, (nel nostro caso evidenti al di sotto dei 3 Hz), di conseguenza il rapporto HVSR tende ad aumentare rendendo illeggibile i e non affidabile il tratto di sondaggio interessato.

La maggior evidenziazione di questo fenomeno è maggiore nel tratto di segnale al di sotto dei 4,5 Hz (frequenza propria del geofono utilizzato) in quanto procedendo da 4,5 hz verso 0,5 hz si ha una riduzione di ampiezza sei segnali a causa dell'effetto filtrante dei geofoni facendo esaltare maggiormente l'effetto del vento.

In coincidenza di vento di entità superiore si può avere un segnale totalmente illeggibile anche nelle frequenze superiori a 4,5 hz.

Anche la presenza di fue pocchi vicini tra 2 -2,6 hz è dobuta al vento e probabilmente la presenza di un albero nelle vicinanze.

Sondaggio 2) 

con vento 2 (scala 1/10)

( geofono 3 D nuovo tipo scatola posizionata su piastre con 3 punzoni infissi nel terreno per 5 cm cm nel terreno PROTOTIPO 2)

Confrontando i due sondaggi si può vedere quanto può cambiare l'aspetto del segnale in condizioni di vento diverse specialmente sotto le frequenze a 4,5 hz.

( il picco è alto 8 inqunto erroneamente è statoa utilizzata l'opzione  TOTAL HORIZZONTAL ENERGY invece di  SQUARED AVERAGE come il caso precedente , in tal caso l'ampiezza dell'hvsr di picco sarebbe stato di quasi 5)

In questo caso ha inciso anche la meccanica della scatola del geofono 3D.

Per impossibilità di eseguire il nuovo sondaggio nello stesso punto a causa della presenza di persone il nuovo sondaggio 2) è stato rifatto leggermente spostato a NW do circa 30 metri quindi con il substrato meno profondo di solo qualche metro in condizioni di vento migliore.

Notare l'andamento in fase degli spettri iesimi colorati in particolare tra 2 e 3 hz delle oltre 20 trecce selezionate sono tutti in fase. 

La visualizzazione del segnale H schematica evidenzia ancora di più la qualità del segnale nonostante la presenza di una brezza di mare non rafficata, le onde che si frangevano e un gruppo di persone che giocavano al pallone a meno di 40 metri di distanza , che come succede spesso al termine del sondaggio raccolto il pallone se ne sono andati via !!!!!

TEST 2 - HVSR E MICROTREMORI - Fabbricato

Sperimentazioni  

con acquisitore 3 assi su terreni  e  fabbricati

VECCHIE SPERIMENTAZIONI

test 2: caso fabbricato geofono da 4,5 hz

N° canali attivati 1

Asse considerato verticale

frequenza di campionamento  500 hz

durata acquisizione 2 minuti

frequenza propria geofono 4,5 hz

prova eseguita su fabbricato

Piano 2+ interrato di 5 piani

struttura in CA

Filtraggio applicato hardware  0,50 -  100 hz circa

Filtraggio software 0,50 - 100 hz
Settaggio Thremino 100
Acquisitore utilizzato: Theremino

figura 1 - geofono verticale e orizzontale da 4,5 hz

esempi di due spettri  di segnali acquisiti  con geofono Verticale (sopra) e uno orizzontale (sotto) notare la diversa  risposta del fabbricato in 2 delle tre direzioni prevalenti di vibrazione

Se confrontiamo il segnale verticale  acquisito con il geofono da 4,5 hz con quello acquisito con geofono da 14 hz 

Figura 2 - acquisizione fatta con geofono 14 hz

Possiamo osservare:

TEST 7 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Massabovi

Test 7: Acquisizione sperimentale HVSR:

Comune: Imperia
Località: Massabovi
Nota: prova eseguita alla Sommità della Formazione pliocenica di Massabovi

N ° Canali attivati ​​3
Asse considerato XYZ
Frequenza di campionamento 500 hz

Durata Acquisizione 20 Minuti  ( in realtà nei primi 8 minuti il segnale non è stato considerato utile dal programma di elaborazione e quindi considerato solo in parte riducendo  a poco più di 12 minuti il segnale utilizzabile - con 30 minuti di registrazione  si sarebbe ottenuto un segnale più ricco d'informazioni.

Segnale Utile 3 Minuti circa

Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) condizioni meteo: Presenza di vento (scala 1: 10)  =  2

2) Traffico lontano ( viadotto autostradale e galleria )

3) Il geofono 3D E posizionato su un suolo ciottoloso sabbioso limoso, infisso a due centimetri

Attendibilità della prova: di Buona attendibilità anche se di durata troppo breve

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa
Software di filtraggio 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato: Theremino

Stratigrafia tipo:
pliocene conglomeratico,
sabbie limoso argillose / argille,
argille Azzurre,
Sabbie, ( probabilmente non presenti in zona )
calcari marnosi e marne calcaree su Substrato

Figura 1) Elaborazione 1 - grafico HVSR di tra 1 e 40 hz

dal grafico si vede che ampi intervalli di registrazione non hanno portato dati dignigivativi ( da T=0 a 8 minuti e da 11 a 13 minuti sottraendo informazioni utili all'elaborazione. 

Si è usata soglia di badsample = 20

Il Sondaggio rivela una certa complessità stratigrafica dovuta alle variazioni stratigrafiche e sedimentologiche. 

A Partire dal contatto con il basamento calcareo marnoso si ha  una fase sedimentologica marina di tipo ingressiva con alla base di sabbie seguite da argille azzurre e da una fase regressiva di argille gialle con lenti sabbioso limose, sottostanti un limitato strato di conglomerati pliocenici. 

Figura 2) grafico HVSR di tra 1 e 40 hz schematico

per eseguire l'elaborazione sono stati usati i seguenti settaggi :

- Bad samle threshold = 20%
- Lengt (alleast) = 15 - 25 sec.
- Costante di smoothing = 35
- Numero di finestre = 13 ( meglio se erano almeno 15 - 20  con 30 minuti di acquisizione )

Test 15: Acquisizione sperimentale HVSR:

Test 15: Acquisizione sperimentale HVSR:

Questo test è stato rifatto nello stesso punto con un nuovo acquisizione per determinare le differenze tra  il precedente modello di geofono 3D e il nuovo

Prototipo utilizzato:  cubo di legno 13 x 13 x 5 inserito nella scatola Gevis dalla quale fuoriescono tre puntali.

Comune: IMPERIA
Località: Santuario di Costa d'Oneglia n°3
Nota: prova eseguita  sondaggio eseguito alla sommità di un affioramento Pliocenico 30 metri a nord  del Test 13

Inclinazione del conglomerato pliocenico  circa 10 - 15° S.SE

quota 3 metri più bassa della quota ove è strato eseguito il TEST 13

N ° Canali attivati ​​3
Asse considerato XYZ
Frequenza di campionamento 500 hz

Durata Acquisizione 20 Minuti
Segnale Utile sufficientemente lungo
Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) meteo: presenza di vento (scala 1: 10) = 1

2) Traffico assente o quasi , rumore Autostrada dei Fiori lontano su viadotto e galleria 

3) Il geofono 3D é stato  posizionato su un suolo ciottoloso sabbioso limoso, terreno precedentemente spianato con rimozione della parte erbacea comprese le radici  molto secco
Attendibilità della prova: buona 

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa
Software di filtraggio 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato:  Theremino

Modello con piastra tre punte da 8 mm, cubo in legno in scatola Gewis

http://comunitadigeologia.blogspot.it/2014/06/prototipo-di-geofono-3d-usb.html

Stratigrafia tipo:

1) Riporti limosi sabbiosi ciottolosi eterogenei superficiali pochi cm, 

2) Conglomerati regressivi pliocenici 

3) Sedimenti pliocenici argillosi sabbiosi

4) Substrato roccioso calcareo marnos0

DOWNLOAD DEL SONDAGGIO

figura 1)  TEST n° 16

figura 2)  TEST n° 14

TEST 8 - HVSR E MICROTREMORI Parco Urbano SE

Test 8: Acquisizione sperimentale HVSR:

acquisizione fatta con tromografo Theremino a 16 bit) ora sostituito con il 24 bit reali

Comune: Imperia
Località : Parco urbano
Note : prova eseguita su un riporto sul mare antistante la costa di Imperia su fondali sabbiosi  originariamente profondi 4- 5 metri

N° canali attivati 3
Asse considerato XYZ
frequenza di campionamento 500 hz

Durata acquisizione 20 minuti
Segnale utile 2,30 minuti circa
Frequenza propria geofono 4,5 hz

1) Condizioni meteo : presenza di vento ( scala 1: 10 ) = 2

2) Traffico lontano,  nelle vicinanze depuratore, mare calmo , passaggio di un elicottero lontano ultimi 4 minuti di registrazione.

3) Il geofono 3d è posizionato su un suolo ciottoloso sabbioso limoso, infisso per 2 cm
Attendibilità della prova : di buona attendibilità

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 hz circa
Filtraggio software 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato: Theremino

Stratigrafia tipo: riporti limosi argillosi eterogenei su fondale sabbioso, in profondità probabile substrato roccioso.

Figura 1) grafico hvsr da 0,5 hz fino a 100 hz

Il segnale presenta  un rumore di base uniforme ma abbastanza intenso visto il settaggio bad sample thresold = 36 ( durata acquisizione si soli 20 secondi). 

Si tratta del rumore prodotto dagli impianti di pompaggio del vicino depuratore, qualche rumore antropico dovuto al transito a piedi e in bicicletta  di persone e bambini, gli ultimi 4 minuti di registrazione sono coperti dal transito a oltre 2 km di distanza di un elicottero ad una quota di 500 - 1000 metri.

Il segnale si presenta con un importante picco hvsr = 2.4  circa corrispondente al passaggio da sedimenti sabbiosi marini - substrato roccioso.

Figura 2) grafico hvsr da 0,5 hz fino a 100 hz

Lo stesso sondaggio di figura 1) schematico, notare la vicinanza delle linee tratteggiate che indicano una buona pulizia del segnale e l'assenza di apertura a "ventaglio del segnale al di sotto dei 2/3 hz) normalmente dovuto ad una diminuzione del rapporto segnale / rumore a causa dell'effetto filtrante dei geofoni.

TEST 2 / 3 HVSR

TEST 2 / 3 HVSR

HVSR - TEST SPERIMENTALE 2

pagina in costruzione

2° esempio di elaborazione, maggiori informazioni al seguente link

test 5 - Ing. Corrado Pecora - Pdf - download 

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

TEST -21 - HVSR R MICROTREMORI - geopsy 1 / 3

1° esempio di elaborazione, maggiori informazioni al seguente link

le prime esperienze ai acquisizione con il prototipo HVSR  a 16 bit ora superato sa quello a 24 bit 

test 5 - Pdf - download 

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.

Dati utili sondaggio

Utili e fondamentali sono le indicazioni inserite per ogni test:

meteo - vento in particolare, presenza di rumore antropico, presenza di alberi o arbusti erba o suolo arido, vicinanza di rii o corsi d'acqua, morfologico del sito, vicinanza a strade, orario esecuzione sondaggio e tutti gli elementi che permettono di dare un giudizio sulla bontà o meno del sondaggio ed eventualmente capire le cause di segnali anomali che dovranno non essere considerati durante le fasi di elaborazione.

Esame del segnale acquisito

Gepsy dispone nella parte bassa della videata delle tre tracce sismiche di tre cursori che hanno scopo  di ingrandire le tracce asse x, y e se ingrandite farle scorrere i segnali per vederli nei minimi dettagli.

L'ampiezza settata non influisce sul risultato dell'elaborazione  ma è conveniente regolarla per evidenziare  il microtremore dal rumore ambientale che non va selezionato nella fase di elaborazione. 

Un segnale troppo piatto non permette di discretizzare il segnale vero da quello  generato da fenomeni ambientali ed antropici.

Per ottimizzare il grafico si consiglia di ingrandire il segnale fino a quando i tre grafici si toccano, in questo modo è possibile individuare il segnale vero linea fine nera e continua dai rumori caratterizzati dai picchi random.

Dall'immagine si nota una corrispondenza dei tre segnali, se quello verticale (il primo) rivela un rumore tale da ripetersi anche sugli altri canali orizzontali.

In realtà i due orizzontali pur avendo il vero microtremore di ampiezza simile mostra più rumori random, la causa probabilmente è dovuta alla vegetazione presente nella zona.

Nella descrizione del sondaggio si legge che il vento è limitato e la presnza di alberi a distanza maggior di 10 metri:

Tale distanza , a causa di una elevata , forse anche eccessiva amplificazione strumentale evidenzia nonostante la minima brezza , le vibrazioni indotte dal fogliame al tronco e di conseguenza alle radici generando amplificazioni alle componenti orizzontali.

Nonostante tale effetto che normalmente porta ad un aumento dell'ofset dell'hvsr a valori superiori a 1 non viene evidenziano nel risultato finale.

Test14 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Costa d'Oneglia N° 2- Santuario

Test 14: Acquisizione sperimentale HVSR:

test fatto con uno dei primi prototipo di tromografo ancora a 16 bit, ormai obsoleto

Questo test è stato fatto per vedere l'affidabilità del dato acquisito riducendo la finestra temporale dell'elaborazione da venti minuti a solo 3 minuti, per confrontare i risultati ottenuti.

Prototipo utilizzato piastra in alluminio, cubo di legno inserito nella scatola Gevis fissata alla piastra.

Comune: IMPERIA
Località: Santuario di Costa d'Oneglia n°2

Nota: prova eseguita  sondaggio eseguito alla sommità di un affioramento Pliocenico 30 metri a nord  del Test 13

Inclinazione del conglomerato pliocenico  circa 10 - 15° S.SE

quota 3 metri più bassa della quota ove è strato eseguito il TEST 13

N ° Canali attivati ​​3
Asse considerato XYZ
Frequenza di campionamento 500 hz

Durata Acquisizione 20 Minuti
Segnale Utile vario
Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) meteo: presenza di vento (scala 1: 10) = 3

2) Traffico assente o quasi , rumore Autostrada dei Fiori lontano su viadotto e galleria 

3) Il geofono 3D é stato  posizionato su un suolo ciottoloso sabbioso limoso, terreno precedentemente spianato con rimozione della parte erbacea comprese le radici.
Attendibilità della prova: attendibile 

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa
Software di filtraggio 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato:  Theremino

Modello con piastra tre punte da 10 mm, cubo in legno in scatola Gewis

http://comunitadigeologia.blogspot.it/2014/06/prototipo-di-geofono-3d-usb.html

Stratigrafia tipo:

1) Riporti limosi sabbiosi ciottolosi eterogenei superficiali pochi cm, 

2) Conglomerati regressivi pliocenici 

3) Sedimenti pliocenici argillosi sabbiosi

4) Substrato roccioso calcareo marnos0

DOWNLOAD DEL SONDAGGIO

figura 1) elaborazione  di tutto il segnale - 20 minuti di registrazione.

figura 2) elaborazione del segnale da 5 a 20 minuti di registrazione (15 minuti di registrazione ).

Test 11 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Zona Terre Bianche

Test11: Acquisizione sperimentale HVSR:

eseguito con uno dei primi ptototipi a 16 bit (ormai obsolto) di tromografo

Comune: Imperia

Località : Zona Terre Bianche

N° canali attivati 3

Asse considerato XYZ

Frequenza di campionamento 500 hz

Durata acquisizione 20 minuti

Segnale utile 6 minuti circa

Frequenza propria geofono 4,5 hz

1) Condizioni meteo: presenza di vento ( scala 1: 10 ) = 3 ad intervalli di qualche minuto causa di movimento fronde alberi e relativo tronco e apparato radicache.

2) Traffico : assenza di traffico

3) Rumori assenti

Il geofono 3d è posizionato su un suolo soffice limoso infisso nel terreno per circa 4 cm

Attendibilità della prova: buona, anche se il segnale utile rappresenta solo 1/3 del totale di 20 minuti a causa del rumore dovuto al vento e dalla folta presenza di alberi.

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 hz circa

Filtraggio software 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato: Theremino

versione obsoleta senza piastra con 4 punzoni sotto la scatola 3D ( versione old ) non aatta in condizione di vento anche minimo)

Anche il software di acquisizione si limitava a trattare come valore minimo il microvolt, mentre nelle ultime versioni il programma sfrutta il decimo di microvolt visto che il segnale si può considerare stabile fino a 200 nanovolt.

Quando è possibile è meglio non eseguire sondaggi tra gli alberi e con la presenza di vento, in questo caso comunque il dato finale è leggibile, il valore Hv è stato incrementato dal vento di un fattore di almeno 0,5 HVSR in aumento

Stratigrafia tipo presunta:

- terreno agricolo superficiale. 

- conglomerato piocenico ( pochi metri ).

- livelli sabbiosi argillodi regressivi

- livelli marnosi argillosi ingressione marina

- substrato roccioso con calcari marnosi e marne calcaree.

DOWNLOAD sondaggio SAF

figura 1) grafico HVSR

Il grafico si presenta  con alternanze di periodi con un vento diffuso costante alternato a periodi con maggior vento  al 1°,  6°, 7°, 13°, 14°,19°minuto.
La localizzazione del sondaggio non è sicuramente la migliore in quanto il sito si trova in messo ad un folto numero di alberi di ulivi che generano con il tronco e radici un discreto rumore di fondo.

Come detto in altri casi questo sondaggio ha sofferto la presenza del vento a causa della meccanica del geofono 3d  costituito da una scatola Gevis e quattro punzoni inseriti nel terreno di soli 2 cm. La scatola sotto l'azione del vento genera  un effetto vela che amplificava l'azione orizzontale del vento provocando un aumento sensibile del rapporto HVSR specie a frequenze al di solo dei 4,5 hz quando il segnale viene a decadere a causa dell'effetto filtrante dei geofoni.
Tale problema / stato ridotto  con l'inserimento di una piastra di metallo sotto il geofono 3d e con l'allontanamento dei punzoni.

figura 2) grafico HVSR semplificato

L'andamento del grafico, conoscendo la stratigrafia del luogo, avendo in passato eseguito un rilevamento superficiale relativamente esteso dell'area ,si può interpretare nel seguente modo:

Quota di riferimento a m - 8 circa al ti sotto del punto più elevato della collina.

strato 1) picco a 70 hz - spessore 0,5 -1 metro è esattamente l'altezza del muro a secco  antistante riempito di materiale di riporto

Test 10 - HVSR E MICROTREMORI - San Bartolomeo al Mare.

Test 10: Acquisizione sperimentale HVSR:

Una delle prime sperimentazioni fatte con il tromografo sperimentale Theremino ancora a 16 bit

Comune: San Bartolomeo
Località: pista Go Kart
Nota: prova eseguita Sulla sponda orografica del torrente Cervo Destra

N ° Canali attivati ​​3
Asse considerato XYZ
Frequenza di campionamento 500 hz

Durata Acquisizione 30 Minuti
Segnale Utile 5,30 Minuti circa
Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) avere visionato meteo: presenza di vento (scala 1: 10) = 2

2) Traffico non elevato ma presente, rumore esercitato dal corso torrentizio 

3) Il geofono 3D e posizionato su un suolo ciottoloso sabbioso limoso, infisso a due centimetri
Attendibilità della prova: di buona attendibilità

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa
Software di filtraggio 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato:  Theremino

Modello senza piastra, con 4 punte piantate nel Terreno (vecchio modello)

Stratigrafia tipo:

Riporti limosi sabbiosi ciottolosi eterogenei,

Probabili sedimenti pliocenici

Substrato roccioso calcareo marnosi

download del sondaggio

Un grazie al Dott. Geol. Gianni Amantini per l'ottima elaborazione dei dati eseguita.

CRITERI SESAME PER UNA CURVA AFFIDABILE

Tutti e tre abbondantemente superati che dimostrano una ottima risposta del sistema di acquisizione già evidenziato con sperimentazione in laboratorio e sul campo.
Valore primo     criterio è > 0,42 - verificato con il valore 3.0
Valore secondo criterio è > 200  - verificato con il valore di 2369 ( non ben leggibile )
Valore terzo      criterio è = 2  per tutto l'intervallo - il valore rientra  nel campo di verifica di tale parametro

CRITERI SESAME PER UN PICCO HV CHIARO

4° - 5° punto non superato a causa elle presenza di due picchi affiancati  il primo più superficiale dovuto alla presenza di una probabile coltre pliocenica / quaternaria e il sottostante calcare marnoso calcareo che rendono il picco finale molto largo, in tutti i casi il fatto del non superamento dei 2 criteri su 6 è dovuto a problematiche stratigrafiche , prossimamente inserirò altre prove  con picchi costituiti da picchi HVSR singoli e netti tra coltri e substrato calcareo.  

Figura 1)   Grafico HVSR

Il grafico HVSR SI presentazione relativamente mosso, rapporto HVSR massimo = 4,5 circa a 2,7 hz

Stratigrafia:

a Hz> 16 - profondità 0 a 2 m. circa terreni rimaneggiati ghiaiosi ciottolosi sabbiosi

tra 10-16 hz - profondità 2 - 6 m. circa materiali alluvionali prevalentemente ciottolose

tra 7.0 - 10.0 hz - profondità 6 -9 m. circa probabile presenza di sabbie

tra 3.1 - 7.0 hz -profondità 9 -24 metri circa - probabile presenza di sedimenti pliocenici coesivi

a 2,7 hz - frequenza di risonanza massima del terreno - corrispondente alla profondità 29 m. circa presenza di substrato calcareo marnoso 

tra 1-2,4 hz > Substrato calcareo marnoso profondità maggiori di 30 - 35 metri.

Figura 2) - Grafico HVSR schematico

Il grafico schematico HVSR permette di valutare meglio l'attendibilità della prova e gli effetti dei rumori ambientali (vento e rumori antropici vicini) sul sondaggio medesimo.

Un piccolo disturbo si e avuto dal vicino T. Cervo ( con scarsa portata)  che può aver generato un rumore di fondo relativamente diffuso. 

TEST 4 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia Loc Quagliodromo

Test 4: Acquisizione sperimentale HVSR:
Comune: Imperia

Località : Quagliodromo
Note : prova eseguita in in vicinanza del Torrente Impero

N° canali attivati 3
Asse considerato XYZ
frequenza di campionamento 500 hz

Durata acquisizione 15 minuti
Segnale utile 5 minuti

Frequenza propria geofono 4,5 hz

1) Condizioni meteo : presenza di vento ( scala 1: 10 ) = 2

2) Traffico elevato a 130 metri di distanza - autovetture e mezzi pesanti

3) Il geofono 3d è posizionato su un suolo ciottoloso infisso nel terreno di solo 1 cm

Attendibilità della prova : di buona attendibilità
Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 hz circa

Filtraggio software 0,50 - 100 hz
Acquisitore utilizzato: Theremino
Stratigrafia tipo: Coltri limoso sabbiose ghiaiose ciottolose superficiali , coltri alluvioni ciottolose - ghiaiose , calcari marnosi e marne calcaree molto fratturate.

Elaborazione 1

Il sismogramma in basso evidenzia un rumore ambientale alternato a periodi meno rumoroso ( vento e occasionalmente rumori intensi dovuti al transito di mezzi pesanti sulla strada Statale a 130 metri di distanza

Test 9 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Parco urbano eliporto S.E.

Test 9: Acquisizione sperimentale HVSR:

il sondaggio è stato eseguito con il prototipo 1 - superato dalla meccanica del prototipo 5

Comune: Imperia

Località : Parco urbano - zona eliporto - sud est

N° canali attivati 3

Asse considerato XYZ

Frequenza di campionamento 500 hz

Durata acquisizione 30 minuti

Segnale utile 7 minuti circa

Frequenza propria geofono 4,5 hz

1) Condizioni meteo: presenza di vento ( scala 1: 10 ) = 2 Leggera tramontana

2) Traffico : a nord strada con traffico medio auto a 3 e a 10 minuti transito di 2 treni

3) Rumore a 18 - 24 minuti transito di pedoni nelle vicinanze prodotto dal depuratore cittadino. 

Il geofono 3d è posizionato su un suolo ciottoloso limoso infisso nel terreno di solo 3 cm circa

Attendibilità della prova : buona, acquisizione sufficientemente lungo per avere un buon segnale da essere elaborati.

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 hz circa

Filtraggio software 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato: Theremino
versione senza piastra con 4 punzoni sotto la scatola 3D

Stratigrafia tipo presunta:

- terreno erboso su coltri riportate superficiali limoso sabbiose. 

- coltri e riporti limoso ghiaiosi ciottolosi e trovanti.

- livelli sabbiosi marini.

- substrato roccioso con calcari marnosi e marne calcaree.

Figura 1)

Per frequenze > 14 hz  probabile presenza di riporti argillosi limosi ciottolosi spessore 4- 4,5 metri

Per frequenze tra 8 - 10 hz si ha una inversione di velocità ,  probabilmente materiali di riporto con una frazione sabbiosa ciottolosa poco coesiva e sabbie di origine marina nella parte basale  fino alla profondità dal piano di campagna di circa 8 - 9 metri.  

Per frequenze tra 6.8 - 8.0 hz potenziale presenza di roccia degradata  9 - 12.

Al di sotto dei 10 - 12 metri di profondità dal piano di campagna presenza di substrato roccioso  calcareo marnoso di una certa consistenza.

Le profondità sono calcolate in modo approssimativo visto il tipo d'indagine di carattere sperimentale.

Figura 2) Grafico HVSR schematico

Grazie alla sufficiente lunghezza temporale dell'acquisizione ( 30 minuti ) alla lontananza delle principali vie di comunicazione, alle poche raffiche di vento si è potuto ottenere un sondaggio sufficientemente pulito che ha permesso di ottenere circa 7 minuti di segnale con un badsample thesold sufficientemente basso intorno a 38 ( attenzione questo valore  a parità di segnale varia a seconda dell'acquisitore utilizzato e dipende dalle caratteristiche hardware).

Test16 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Costa d'Oneglia - zona Collette

Test 16: Acquisizione sperimentale HVSR:

Prototipo utilizzato piastra in alluminio, cubo di legno inserito nella scatola Gevis fissata alla piastra.

Comune: IMPERIA

Località: sul crinale a sud di Costa d'Oneglia - zona Collette

Nota: prova eseguita alla sommità di un affioramento Pliocenico posto tra il rio Oliveto e Valle Imperia a sud dell'abitato di Costa d'Oneglia

Inclinazione delle argille  pliocenico  circa 10 - 15° S.SE

N ° Canali attivati ​​3

Asse considerato XYZ

Frequenza di campionamento 500 hz

Durata Acquisizione 20 minuti

Segnale Utile > di 7 minuti

Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) meteo: presenza di vento - velocità  3.2 msec circa

2) Traffico vicino al punto di prova assente (passaggio di una sola auuto),  rumore Autostrada dei Fiori non molto lontana su viadotto e galleria 

3) Il geofono 3D é stato  posizionato su un suolo ghiaioso sabbioso di una decina di cm su terreno agricolo.

Attendibilità della prova: attendibile 

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa

Software di filtraggio 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato:  Theremino

Modello con piastra tre punte da 10 mm, cubo in legno in scatola 

Il sistema è stato erroneamente posizionato a fianco della strada su uno strato di ghiaia  che ha falsato il rapporto Hvsr corretto con le opzioni di Geopsy.

Gewis

http://comunitadigeologia.blogspot.it/2014/06/prototipo-di-geofono-3d-usb.html

Stratigrafia tipo:

1) Sedimenti pliocenici argillosi sabbiosi regressivi

2) sedimenti Pliocenici argillosi marnosi ingressivi basali

3) Substrato roccioso calcareo marnos0

4) Probabile complesso nasale argilliti rosso vinate molto profonde da verificare.

DOWNLOAD DEL SONDAGGIO

figura 1) elaborazione  del segnale  (HVSR ).
(Il sondaggio poteva essere elaborato meglio tra le frequenze 0,5 e 1,5 hz)

 

figura 2) elaborazione  del segnale SHEMATICO  (HVSR ).