VIDEO MASW

Dal sito 
www.masw.it

 
Masw remi 1/3 - microtremori - vs30 - HVSR geofisica, geo…

 

Masw remi 2/3 - microtremori - vs30 - hvsr geofisica, geo…

Masw remi 3/3 - microtremori - vs30 - hvsr, geofisica, geo…

ALTRI FILMATI MASW

 

Analisi congiunta MASW - REMI - su WWW.MASW.IT

WWW.MASW.IT

L'Ing. Vitantonio Roma (WWW.MASW.IT) ha implementato il modulo REMI nel suo software MASW.

E' possibile fare l'analisi congiunta MASW-REMI usando lo stesso software.

visualizzate i filmati demo su YOUTUBE:

FILMATO 1/3

FILMATO 2/3

FILMATO 3/3

FILMATO 4/4

Il metodo MASW consente di determinare il profilo di velocità delle onde di taglio Vs nei primi 30 m di profondità e quindi la Vs30 e la classificazione sismica del sito investigato.

Il metodo REMI (Louie, 2001) si basa sulla misura delle onde superficiali generate dal rumore ambientale, caratterizzato da basse frequenze generalmente inferiori a 10Hz-15Hz. Il metodo REMI non permette di determinare in maniera dettagliata il profilo di velocità delle onde di taglio nei primi 30m, tuttavia ha il vantaggio di raggiungere gli strati di terreno-roccia più profondi di 30m, fino a 100m secondo Louie.

L'analisi congiunta MASW-REMI del software  MASW dell'Ing. Vitantonio Roma coniuga i benefici del MASW e della REMI in un unico ambiente in grado di fornire un profilo di velocità affidabile non solo nei primi 30m, ma anche più in profondità.

PROTOTIPO 0 - tromografo sperimentale per HVSR 1) con ARDUINO - 2 con THEREMINO

Tromografo sperimentale 

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

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

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

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

per maggiori notizie 

 https://www.facebook.com/groups/geofisicadatalogger/

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Si fa presente che lo strumento non è stato fatto per fini professionali ma solo per studio, utile per studenti di geologia o di ingegneria che vogliono fare le prime sperimentazioni su metodologie HVSR per la determinazione della frequenza di risonanza dei fabbricati e ricerche stratigrafiche locali con un impegno finanziario minimo.

I geologi lo potranno provare per imparare le tecniche di acquisizione solo a scopo dimostrativo e di apprendimento della tecnica HVSR prima di decidere l'acquisto di uno strumento professionale. 

Per maggiori informazioni

geology sensors

progetto 1  - accelerometro per acquisizioni sismologiche

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

NEWS

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

Sono iniziati i test in campagna e in laboratorio

MASW - stesa sismica tipo

Molti mi chiedono di descrivere la tipologia di una stesa tipo e le cose che occorre sapere per iniziare a fare sondaggi MASW.

Prima di eseguire un sondaggio MASW occorre considerare l'ubicazione della stesa, la stratigrafia, la tipologia della stesa, le modalità di settaggio dell'acquisitore, il metodo di elaborazione e molto altro ancora.

Cercherò di fare una breve panoramica riservando successive integrazioni sugli argomenti trattati in base alle vostre domande o a vostri diretti interventi.

1) ubicazione della stesa 

L'ideale è poter eseguire sondaggi MASW su superfici orizzontali senza asperità nel tratto occupato dai geofoni, nel caso di situazioni morfologiche ove si presuppone  una anisotropia stratigrafica è consigliabile stendere i geofoni nella direzione dove le variazioni orizzontali della stratigrafia sono minori.

Esempio: se siamo in una zona valliva alluvionale  e dobbiamo fare un sondaggio MASW conviene fare il sondaggio parallelamente al corso d'acqua e non trasversalmente alla valle in quanto, generalmente, nel primo caso saranno minori le variazioni stratigrafiche, mentre nel secondo è possibile che alla medesima profondità abbiamo alluvioni nelle vicinanze del torrente e coltri colluviali in direzione del versante.

2) stratigrafia 

Tra le condizioni da rispettare per la metodologia MASW è l'assenza di variazione stratigrafiche in senso orizzontale mentre in senso verticale è possibile elaborare da 5 a 10 strati a seconda del programma utilizzato.

A differenza della sismica a rifrazione la stratigrafia potrà presentare inversioni di velocità pertanto la Vs di ogni strato non deve per forza crescere con la profondità come avviene con la rifrazione.

3) tipologia della stesa sismica

Per la stesa MASW è sufficiente una stesa di 12 - 24 canali  ( 16 canali è l'ottimale ), una battuta di andata, non è necessaria la battuta di ritorno come per la sismica a rifrazione

Fino a quando non si raggiunge una certa esperienza consiglio di non eseguire stese > 36 m , in zone non troppo rumorose, lontane dal traffico ed in assenza di raffiche di vento che possono creare rumori indesiderati che renderebbero difficoltosa l'elaborazione.

In tutti i casi per le Vs 30 in condizioni normali non è necessario superare i 42 .

Dato che non sempre una sola mazzata può dare un risultato perfetto consiglio di fare almeno 3/4 acquisizioni battendo con offset diversi (distanza piastra - 1° geofono).

Consiglio di fare una battuta a 1x, 2x, 3x e 4x  dove x è la distanza intergeofonica, esempio:

con passo 2 metri sarà data una battuta con la piastra posta a 2, 4, 6, 8 metri dal primo geofono,  consiglio inoltre di battere anche una battuta di ritorno ( dalla parte opposta del sondaggio ed eventualmente una centrale per poter elaborare il sondaggio anche come sismica a rifrazione con il metodo delle intercette ( 2 battute) o con il GRM con la battuta centrale).

IMPORTANTE dare la mazzata più forte possibile in modo che il segnale vero sia in ampiezza almeno 10 / 20 volte più grande del rumore di fondo se riferito al segnale del canale ( geofono) più lontano.

Geopsy home: softwares for ambient vibration techniques

http://www.geopsy.org/

Geopsy progetto

Geopsy è sia il nome di un progetto software per la sismologia e geofisica applicazioni e il nome del principale applicazione sviluppata in questo progetto. Geopsy progetto attualmente distribuisce tutti i software sviluppati nell'ambito di un pacchetto chiamato 'Sesarray'. Esso contiene diversi strumenti si occupano di tutti gli aspetti del trattamento di vibrazioni ambientali per la caratterizzazione del suolo. Le principali applicazioni spediti all'interno di 'Sesarray' sono geopsy e dinver.

hvsr - microtremori

manuale ufficiale

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TRADUZIONE AUTOMATICA DEL SITO IN ITALINO

http://translate.google.it/translate?u=http://www.geopsy.org/&sl=en&tl=it&hl=it&ie=UTF-8

MANUALE SOFTWARE ESAC

MANUALE SOFTWARE ESAC
(EXTENDED SPATIAL AUTO - CORRELATION)

Ing. Vitantonio ROMA

www.Masw.it

MANUALE ESC

Il fine di questo sintetico manuale è di dare le indicazioni basilari su come usare il software ESAC e alcuni suggerimenti per ottenere un risultato ottimale.

Sono quindi omessi i fondamenti teorici del metodo, che saranno inseriti in un apposito capitolo del Libro “Caratterizzazione Geotecnica Sismica dei Suoli con il metodo MASW”, che è anche il manuale del software MASW ed è disponibile gratuitamente in pdf sul sito www.masw.it. 

Esempio di sovrapposiziodi traccia ESAC linee e punti verdi sulla traccia MASW linee e punti rossi,  si può notare il maggior numero d'informazioni ESAC rispetto al MASW  negli strati più profondi al di sotto dei 5-10 HZ .

Metodo ESAC in sintesi 

metodo ESAC è una estensione del metodo SAC (Spatial Auto-Correlation) proposto da AKI nel 1957. Nel metodo SAC i sensori sono disposti in circolo, nel metodo ESAC la configurazione può essere qualunque, anche se nella pratica si usano le seguenti forme: L, T, +, X, triangolo, rettangolo. 

Il metodo ESAC può essere utilizzato per determinare la velocità di fase apparente o effettiva delle onde di Rayleigh a partire dalla misura del rumore ambientale. Dato che il rumore ambientale è in genere caratterizzato da onde a basse frequenze (<10-15Hz), la velocità di fase apparente fornita dal metodo riguarda le basse frequenze e quindi gli strati di terreno o roccia più profondi. In tal senso il metodo ESAC, così come il metodo ReMi, è complementare al metodo MASW attivo eseguito con sorgenti attive comuni (mazza o tripiede con grave). Occorre però evidenziare che il metodo ESAC è da preferire rispetto al metodo ReMi perché offre una curva di dispersione sperimentale ottenuta in maniera oggettiva, contrariamente a quanto avviene nel metodo ReMi, che prevede un picking soggettivo del Professionista della curva di dispersione a partire dallo spettro ReMi nel dominio f-k (frequenza-numero d’onda) oppure f-p (frequenza-lentezza). 

VS 30

Un interessante articolo 

sulla vs30 

molto utile per chi opera nel settore geofisica

Vs30

La velocità media onde di taglio (Vs) per la parte superiore profondità di 30 m è indicata come Vs30m (o Vs-30, Vs-30m, ecc). Questo viene calcolato misurando Vs presentato in vari formati.

A causa dell'influenza gravitazionale, la proprietà dei materiali di terra è di solito presentata da, cosiddetta, un "strati-terra-modello" in cui le proprietà della terra cambiano solo verticalmente e sono rappresentati da un insieme di strati distinti. 

Ogni strato viene quindi considerato un materiale omogeneo con le stesse proprietà sismiche in onde S e P (Vs e Vp), e la densità. Inoltre, a causa del cambiamento di proprietà più rapida a profondità minori, lo spessore di ciascuno strato in un terra-modello a strati tende ad essere più piccola nella parte superiore, ed aumenta con la profondità.

MISURA FREQUENZA, DOPPIA RISONANZA &C

http://studiogeofaber.blogspot.it

MISURA FREQUENZA, 

DOPPIA RISONANZA &C

In questo post avevo confrontato i modi di vibrare di una palazzina di 3 piani a Parma in caso di piccolo sisma e con i microtremori, in quest'altro post avevo confrontato i modi di vibrare di un pilastrino di mattoni a diverse tensioni in assenza di sollecitazioni e con sollecitazioni, e nello stesso avevo anche fatto riferimento a misure fatte ad Urbino sempre con piccolo sisma e con microtremori. ........

continua al seguente link: MISURA FREQUENZA, DOPPIA RISONANZA &C

continua al seguente link: MISURE TERREMOTO 25/01/12 Parma

continua al seguente link: IMPRONTA MICROSISMICA

....... E' interessante notare (abbiamo fatto più prove) come la migrazione del picco da circa 30 Hz a 40 Hz rappresenti la nostra "firma" dello stato tensionale, mentre il picco a 10 Hz rimane circa invariato. .....

Video demo prove MASW - microtremori - VS30

DAL SITO

WWW.MASW.IT

 

PARTE 1°

 
PARTE 2°

PARTE 3°

DFT - EFT

D F T

(Discrete Fourier Transform)

F F T

(Fast Fourier Transform)

Written by Paul Bourke

June 1993

Questo documento descrive la Trasformata Discreta di Fourier (DFT), che è, come una trasformata di Fourier discreta applicata ad una serie di valori complessi. La matematica sarà data e il codice sorgente (scritto in linguaggio di programmazione C) viene fornita in allegato.

Esac - REMI - SAC - MASW ( microtremori )

Esac - per indagini profonde ( microtremori )

dal sito www.masw.it 
 Ing. Vitantonio Roma

di seguito viene linkato un interessantissimo pdf che illustra in una breve carellata i principi fondamentali dei metodi di acquisizione per indagini dei microtremori, MASW, REMI, SAC e in particolare sul metodo ESAC - suoli S2 programma realizzato dall'Ing.V. Roma

METODO ESAC

per trovare Vs degli strati di terreno o rocce più profond, consente di trovare la Vs degli strati di terreno più profondi ( ben oltre i 50-60m. 

Si utilizza l stessa stesa MASW - REMI o stese generiche utilizzando da medesima strumentazione sismica. 

E' più affidabile del REMI, perchè consente di fare il Picking automatico della curva di dispersione apparente o effettiva alle basse frequenze.

Si sovrappone in maniera molto soddisfacente alla curva di dispersione Masw attiva. in ambito urbano è possibile utilizzare una configurazione ad “L” o a “T” della stesa dei geofoni. 

cliccare qui per fare il downlod della teoria dei microtremori



altre notizie utili

STRATIGRAFIA SISMICA PASSIVA - HVSR

Stratigrafia sismica passiva: 

una tecnica accurata, veloce ed economica

Silvia Castellaro, Francesco Mulargia, Luca Bianconi

Dipartimento di Fisica, settore Geofisica

Università degli Studi di Bologna

Viale Carlo Berti Pichat, 8 - 40127 Bologna

I metodi d’indagine in sito del sottosuolo si dividono in due classi: 

i) la prima, che comprende le prospezioni geotecniche classiche (sondaggi, penetrometrie, prove in foro, ecc.), fornisce valori solo puntuali che non possono essere considerati direttamente rappresentativi dell’area circostante; 

ii) la seconda, che comprende le prospezioni geofisiche classiche (sismica attiva, geoelettrica, geomagnetica, gravimetrica, ecc.) fornisce prospezioni spazialmente più estese,ma impiega mezzi e ha tempi di elaborazione spesso inadatti allanormale pratica geologica e non può essere impiegata ovunque, come ad esempio nei centri urbani. 

Tromografo - VS 30 e microtremori parte 1°

Parte 1°

Indicazioni preliminari sul metodo HVSR

Indicazioni preliminari sul metodo HVSR, e valido per tutti i metodi geofisici che hanno bisogno di essere interpretati dall'utente con metodi più o meno diretti che indiretti.

Premetto che tutte le indagini indirette hanno il vantaggio di misurare i parametri geofisici del terreno in sito ma non è sempre facile risalire al profilo geologico reale. 

I metodi d'inversione tendono a comparare i dati acquisiti con quelli calcolati fino a quando non si riesce a trovare la migliore sovrapposizione. 

Nel caso di situazioni stratigrafiche consone con il metodo utilizzato generalmente si ottengono dati molto simili alla situazione geologica reale. Esistono però casi con anomalie stratigrafiche, rumori più modi di vibrazione, rumori ambientali, imprecisioni del metodo di calcolo che possono far ottenere risultati completamente errati. 

Ll'operatore deve avere una buona conoscenza teorica del metodo, conoscere i limiti del metodo, conoscere nei dettagli il programma che sta usando e saper attivare o meno determinate opzioni per indirizzare il programma verso una soluzione valida ( se ciò è permesso dal software). 

Tutto ciò non basta, occorre che l'operatore abbia prima eseguito una indagine del sito e un rilevamento geologico accurato, ne ipotizzi la possibile stratigrafia in base a indagini fatte anche nelle zone circostanti  ecc.

Importante se in zona ci sono corsi d'acqua, sorgenti, pozzi determinare la profondità della falda, e esaminare eventuali sbancamenti presenti in zona, la giacitura della roccia affiorante e tutto quanto può dare ulteriori informazioni utili all'indagine geologica. 

Meglio se in zona si eseguono prove penetrometriche o sismica a rifrazione che permette di ricavare una buona stratigrafia specialmente nei primi 10 – 20 metri e determinare  valori attendibili di VP. 

A tal fine basta un semplice sondaggio MASW che oltre ad essere utile per calcolare la vs30 permette di l'elaborazione come sondaggio sismico a rifrazione con il metodo delle intercette che prevede da una a battute al massimo e permette d'individuare fino ad un massimo di 5 stati. 

In questo modo avremo la stratigrafia tipo ( spessori strati superficiali ) fino a 5 strati senza eseguire altre prove, sismiche GRM che hanno bisogno di almeno tre - cinque scoppi con perdita di tempo e mezzi. 

Con i dati ricavati dalla rifrazione abbiamo sufficienti elementi  per l'elaborazione MASW e HVSR, , 

La prova MASW e quella HVSR basate sui microtremori devono quindi essere elaborate solo alla fine di tutta l'indagine geologica, magari con rielaborazioni successive per far coincidere i risultati della rifrazione alle prove MASW e HVSR. 

A questo punto gli elementi ricavati sono tali da poter definire al meglio la stratigrafia del sito senza un enorme impegno di tempo e si mezzi e senza porre vincoli (velocità o spessore) in quanto questi dati sono forniti dalla rifrazione e dal MASW, mentre il masw specialmente nella parte più profonda potrebbe essere aiutato dalla presenza o meno di elevati rapporti HVSR in profondità. 

Fare solo il MASW, solo il REMI, solo l'HVSR o la rifrazione non basta occorre integrare più metodi (potrebbero essere utili altre indagin al posto di quelle menzionate anche dirette) prove in foro, sismica a riflessione ecc . il numero e le tipologie dovranno essere proporzionate al tipo di intervento da realizzare. 

In questo modo nessuno potrà contestare l'operato del professionista.

Parte 2°

INDAGINI SISMICHE INDIRETTE 

 UTILI PER DETERMINARE LA STRATIGRAFIA DI UN SITO

I metodi di calcolo moderni basati su GRM e/o su tomografia sismica utilizzano algoritmi molto complessi che hanno bisogno di almeno tre punti di scoppio, meglio 5 magari e con 24 o 48 canali . , certo possono fornire un buon dettaglio sull'andamento della stratigrafia.

Negativo è il fatto che hanno bisogno di almeno 2 – 3 operatori, di tempo di esecuzione, di complesse elaborazioni che portano a costi spesso eccessivi se riferiti a piccoli interventi .

A questo punto esistono algoritmi semplicissimi ( risalgono a tempi in cui  i calcoli geofisici si facevano ancora a mano in mancanza di pc ) utilissimi per determinare velocemente la stratigrafia in corrispondenza del punto di scoppio con una sola mazzata se la stratificazione si può ritenere orizzontale o al massimo 2 nel caso di strati inclinati.

( nel primo caso inserire gli stessi ritardi dell'andata anche nella tabella corrispondente alla battuta di ritorno).

Chi vuole provare il metodo può scaricare il programmino INTERDOL free, cercando su internet troverete il manuale e il video su youtube.., programma molto banale e semplice da usare ( risale al lontano 1990) i ritardi purtroppo occorre inserirli manualmente nell'apposita finestra.

Ci sono degli esempi da caricare. ( ATTENZIONE - Normalmente usare la virgola come separatore decimale )

https://sites.google.com/site/geologiageofisicaesismologia/microtremori/sisimica-a-rifrazione

http://www.youtube.com/watch?v=lM2FibYPmSc&feature=share&list=PLF5FD198CEFEA7F88

La cosa interessante è che lo stesso sondaggio lo si può elaborare come MASW e sismica a rifrazione con risparmio di tempo e di personale .

In questo modo la rifrazione fornirà la VP e spessori, il masw se si possiede una versione che riconosce automaticamente i modi di vibrazione, individuerà le inversioni, i dati ottenuti verranno quindi utilizzati dall'HVSR che farà da arbitro sui risultati finali.

Sono convinto che una sola prova indiretta raramente darà risultati validi, ciò alimenta i continui increduli e giustificati commenti sui metodi indiretti basati sui microtremori perché spesso danno risultati completamente differenti alla realtà, ( anche per scarsa preparazione teorica e pratica di chi li usa almeno fino a quando non si acquista una certa esperienza).

Tre prove costituite da una registrazione hvsr 20 /30 minuti e una stesa sismica rifrazione/masw (stesso sondaggio) 15 minuti potranno permettono all'operatore di avere quanto basta per riuscire a ricostruire la sequenza stratigrafica e determinare i principali parametri geofisici del sito.

La maggiore o minore somiglianza nei risultati ottenuti ci darà il grado di affidabilità delle prove eseguite  legata anche ai rumori ambientali, alla stratigrafia alle anomalie morfologiche ecc presenti nel sito d'indagine.

SEISAN - HVSR

Geodynamics

University of Bergen | Department of Earth Science

SEISAN -  HVSR   

J SAME - HVSR

JSESAME è un'applicazione Java per fornire un'interfaccia grafica user-friendly per H / V rapporto spettrale tecnica utilizzata negli studi di effetti locali del sito.

Il programma utilizza le funzioni della finestra di selezione automatica e rapporto spettrale H / V mediante l'esecuzione di comandi esterni.

La finestra di selezione automatica e processo H / V sono applicazioni stand-alone sviluppate in Fortran.

JSESAME è principalmente uno strumento per organizzare i dati di input, eseguire la selezione e la lavorazione finestra e visualizzare i risultati di elaborazione. Il software opera in Unix, Linux, Solaris, Macintosh e Windows.

Per i dettagli del concetto e del software vedere gli articoli allegati

Contact:

Kuvvet Atakan kuvvet.atakan@geo.uib.no - Department of Earth Science, University of Bergen

maunale .pdf

Geologia geofisica e sismologia

tromografo "UFO" THEREMINO

geofisicaesismologia

VECCHIA VERSIONE DI QUESTO BLOG

Applicazioni per geologia, geofisica, sismologia, geotecnica idrogeologia e in tutti quei campi ove occorre registrare fenomeni fisici per essere elaborati, visualizzati e trattati numericamente

Per il momento quanto è scritto prendetelo come una esercitazione per imparare le tecniche di acquisizione, molti sono ancora i problemi da superare, occorre l’aiuto di tutti voi e dei vostri amici per risolvere poco per volta tutti i problemi che s’incontrano per strada …. un piccolo open source non solo software ma anche hardware al quale tutti possono contribuire.

Applications for geology, geophysics, seismology, geotechnical and hydrogeology in all those fields where you must enter the physical phenomena to be processed, displayed and processed numerically

For the moment it is written take it as an exercise to learn the techniques of acquisition, there are still many problems to be overcome, need the support of all of you and your friends to solve little by little all the problems encountered on the street …. a small open source not only software but also hardware to which anyone can contribute.

PROTOTIPO 0 - sismografo sperimentale 1 canale THEREMINO

Tromografo sperimentale 

Languamply 4500 RE
v rif. 3,3 volt
( un vecchio post ripubblicato uno dei primi prototipi di tromografi sperimentali il bisnonno del tromografo Ufo

un poco di storia di Theremino tromografo

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

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

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

foto dell'amico restuccia del primo prototipo realizzato con Arduino 10 bir, abbandonato per la scarsa funzionalità , l'elevata rumorosità nonostante la realizzazione di un preamplificazione con gain 250 x che lo portava alla sensibilità di un 16 bit equivalente.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Si fa presente che lo strumento non è stato fatto per fini professionali ma solo per studio, utile per studenti di geologia o di ingegneria che vogliono fare le prime sperimentazioni su metodologie HVSR per la determinazione della frequenza di risonanza dei fabbricati e ricerche stratigrafiche locali con un impegno finanziario minimo.

I geologi lo potranno provare per imparare le tecniche di acquisizione solo a scopo dimostrativo e di apprendimento della tecnica HVSR prima di decidere l'acquisto di uno strumento professionale. 

Per maggiori informazioni

geology sensors

progetto 1  - sismografo per acquisizioni sismologiche

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

NEWS

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

Sono iniziati i test in campagna e in laboratorio

 chi si ricorda i sismografi ad 1 canale anni 80 -90 ?

queto prototipo di  di 5 x 4 x 4 cm fa le stesse cose ,  è interfacciabile ad un pc

questo è il primo prototipo del tromografo THEREMINO ancora ad 1 canale.

Sismica passiva con tecniche a stazione singola e antenna

http://www.geologimarche.it

Sismica passiva con tecniche 

a stazione singola e antenna

http://www.cngeologi.it/wp-content/uploads/2013/06/Albarello_Vibrazioni-Ambientali-2013.pdf

Dario Albarello

Università degli Studi di Siena

dario albarello@unisi it dario.albarello@unis

un iteressante articolo sulmetodo HVSR e microtremori con esempi 

Analisi del rumore sismico per lo studio della risposta di sito ai Campi Flegrei

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI 

“FEDERICO II” 

Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e 

Naturali 

  

Dottorato di Ricerca in Scienze della Terra 

XXI Ciclo 

Analisi del rumore sismico per lo 

studio della risposta di sito ai 

Campi Flegrei 

Tutore: 

Prof. Roberto Scarpa 

Co-Tutore: 

Prof. Adriano Mazzarella 

Coordinatore: 

Prof. Stefano Mazzoli 

Dottorando: 

Norma Damiano 

http://www.fedoa.unina.it

Benvenuto in ReLUIS

http://www.reluis.it

interessanti i tre software allegati

http://www.reluis.it

REXEL
http://www.reluis.it/index.php?option=com_content&view=article&id=118&Itemid=105&lang=it

Nel sito si legge: 

Il sito ReLUIS è online dal 2005 come sito del primo progetto triennale ReLUIS-DPC (Dipartimento della Protezione Civile) 2005-2008 e da allora ha avuto centinaia di migliaia di visite, più di novantamila solo dal giorno del terremoto di L’Aquila nell’aprile 2009. 

Questo grande interesse della comunità dell’ingegneria sismica per i contenuti e per le informazioni fornite, ha fatto si che sempre più forte fosse l’esigenza di adeguare il sito alle esigenze di un pubblico vasto che volesse accedere al bagaglio di conoscenze sviluppate e veicolate da ReLUIS avviando una transizione da un sito, di un pur vasto progetto di ricerca, a un vero e proprio portale dell’ingegneria sismica. 

Nasce così questo nuovo sito ReLUIS che, tra le altre molte novità, richiede una sola registrazione per accedere a tutti i contenuti (pubblicazioni, software, report, ecc.), nonché una sezione multimediale e in generale una navigazione più intuitiva e flessibile. 

È chiaro che perché tutto vada a regime è necessario un breve lasso di tempo e per questo il visitatore è invitato a contribuire allo sviluppo segnalando eventuali malfunzionamenti o semplicemente commentando la struttura. 

In conclusione, crediamo di aver fatto un ulteriore passo perché www.reluis.it diventi un riferimento interno verso la comunità nazionale ed esterno verso quella internazionale (grazie alla versione in inglese) che con sempre maggiore attenzione guarda alla realtà dell’ingegneria sismica italiana.

LINEE GUIDA PER IL RILIEVO, L’ANALISI 

ED IL PROGETTO DI INTERVENTI DI 

RIPARAZIONE E CONSOLIDAMENTO SISMICO 

DI EDIFICI IN MURATURA IN AGGREGATO

Cross Correlation AutoCorrelation 2D Pattern Identification

Cross Correlation

AutoCorrelation 

2D Pattern Identification

metodi sviluppati nel trattamento dei dati dei microtremori ....

Dal sito si legge:

Correlazione incrociata è un metodo standard per stimare il grado in cui sono correlati due serie. Consideriamo due serie x (i) e y (i) dove i = 0,1,2 ... N-1. La cross correlazione r al ritardo d è definito come

Dove mx e il mio sono i mezzi della serie corrispondente. Se quanto sopra è calcolato per tutti i ritardi d = 0,1,2, ... N-1 poi si traduce in una serie di correlazione incrociata pari al doppio della lunghezza della serie originale.