Home GeoForum Forums Geologia & Professione Chiedilo ai geologi Costruire un sismografo

Dall'ultimo post di settembre 2013 sono passati quasi tre anni di silenzio, dedicati al progetto che avevo annunciato.

Mi fa piacere condividere con tutti coloro ai quali interessa l'argomento i risultati di quanto fatto e le primissime sperimentazioni fatte in campo.

E' stato un lavoro lungo ma grazie all'aiuto di amici che hanno partecipato alle prove, alla progettazione e alla realizzazione dell'hardware e del software che voglio ringraziare pubblicamente, si è riusciti a realizzare un sismografo "giocattolo" utile per imparare le tecniche di acquisizione HVSR - metodo Nakamura- microtremori e la determinazione della frequenza di risonanza del terreno e dei fabbricati-

Il progetto è online , free, compreso gli schemi elettrici dell'Harvare e software di acquisizione free

Il sistema è facilmente autocostruibile da tutti.

Chi vuole partecipare alla sperimentazione lo può fare, sul sito si potrà leggere come.

Un grazie a tutti coloro che vorranno partecipare attivamente al progetto.

Progetto DOLFRANG - THEREMINO

Agli inizi del progetto avevo trovato un adc che permetteva di eseguire 50.000 campioni secondo, però modulabili da 1 a 50000 a seconda delle esigenze, secondo le leggi dell'acquisizione dati e della fisica si può raggiungere una frequenza di campionamento di 25000hz troppo, nel campo della sismologia / microtremori

Segondo quanto dicono le indicazioni Sesame si consiglia di aumentare la frequenza di un fattore 10, quindi per aver un buon risultato a 50 hz la frequenza ottimale è 50 x 10 = 500 hz anche se già a 100 hz il segnale è sufficiente.

Con la sperimentazione e l'utilizzo del nuovo pic adc 16 e ultimamente adc 24 BIT il progetto iniziale è stato modificato con l'utilizzo di adc a bassissmo noise alle frequnze di lavoro di 1 - 10 hz campionando fino a 500 hz,

Al posto di acquisitori ad elevata frequenza di campionamento che normalmente hanno un basso noise a frequenze > di 1000 hz ma a frequenze inferiori 100 hz cresce e a1 10 1 hz tende a crescere esponenzialmente si è preferito utilizzare adc con un basso rumore alle basse frequenze per avere un segnale pulito nel vampo di frequenza da lavoro.

La tecnica di oversampling ( quella di sovra campionare il dato acquisito ) serve per aumentare artificiosamente la dinamica dell'acquisitore a valori di adc si 16 24 bit partendo da pic da 10 bit

Un oversampling di ,32,64,128 campioni e una minima amplificazione aggiuntiva permette di di aumentare in maniera fittizia la dinamica portandola da un adc a 10 12 bit ad una dinamica equivalente di 24 bit.

Con oversampling

di 32 dati a campiona con un 10 bit + 5 bit di oversampling si ottenbono circa 15 / 17 bit,

con oversampling 64 si ottiene 10 + 6 bit di oversamplig = 16 - 18 bit equivalenti,

con un oversampling di 125 campioni di ottiene 10 bit + 7bit di oversampling = 17 19 bit, considerando una piccola amplificazione aggiuntiva di 4 bit ( gain 16 x e il segno +/- del segnale che consuma un bit otteniamo i fatidici 24 bit equivalenti che non sono la stesa cosa di un vero 24 bit.

Le mie conoscenze in tali problematiche sono carenti quindi fare le eventuali osservazioni se non sono stato chiaro o preciso.

Con il 24 bit , AD Converter studiato per lavorare alle basse frequenze preamplificatori aggiuntivi 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 x ( per aumentare il rapporto / segnale rumore ) si possono avere buoni risultati nel campo sismologico e geofisico in genere.

Dal prototipo di tromografo per HVSR sperimentale al sismografo per l'acquisizione dei dati sismologici il passo è breve in quanto la sismologia richiede acquisitore meno sensibili dovendo registrare segnali di maggiore ampiezza rispetto a quelli generati da microtremori per l'hvsr e con frequenza di acquisizione inferiore e dinamica a 24 bit

Quindi uno strumento progettato per misure estremamente piccole è facilmente trasformabile in un sismografo per sismologia a costi molto bassi poche decine di euro oltre ad un contenitore e a 1 o 3 geofoni da 4,5 Hz.

Il progetto è quindi dedicato a coloro che non possono spendere cifre elevate ma che esigono risultati di buona qualità.

Il programma in dotazione è gratuito e in fase di potenziamento e miglioramento, online sono presentigli schemi elettrici per realizzare l'hardware, oppure acquistando on line i materiali necessaro.

LA RETE SISMICA THEREMINO DOLFRANG ( non ha scopi di lucro ) conta gia, di un nutrito numero di amanti della sismologia , alcune stazioni sono in fase di realizzazione altre non sono ancora collegate alla rete o sono online pronte coprire con i prossimi sviluppi del software DOLQUAKE le aspettative tipiche di una rete sismica.

Molto cè ancora da fare a livello software, non necessitano conoscenze nel campo dell'elettronica ma tanta passione dell'argomento trattato.

Un utile banco di prova per conoscere meglio il terremoto con il quale si deve convivere, la sua conoscenza ci permette anche di difenderci dai danni spesso anche grafi che può provocare.

Il progetto potrà anche essere utilizzato per lo studio dell'usura dei fabbricati prima, durante e dopo un evento sismico, argomento molto interessate e poco conosciuto.

Un grazie a tutti coloro che vorranno far parte ai gruppi di discussione attivati in appositi gruppi. e portare le proprie conoscenze per arricchire il progetto anche solo con la loro presenza e ai curiosi che voglio conoscere meglio che cosa è il terremoto.