martedì 31 gennaio 2017

I geofoni - 1° parte - Le tipologie - funzionamento


Le tipologie e il funzionamento


Il geofono è il trasduttore che trasforma il movimento del terreno sollecitato dal terremoto o da azioni artificiali in variazioni di corrente convertite dall'ADconverter del sismografo in dati numerici digitali.




Possono misurare le tre componenti assiali di un evento sismico naturale (terremoto) o artificiale (sismica a rifrazione e riflessione e masw).

a) I geofoni verticali sono i più diffusi e usati per la sismica a rifrazione e riflessione o per l'acquisizione delle componenti verticali di un terremoto indotto o naturale.

B) I geofoni orizzontali servono per determinare le componenti orizzontali del terreno
I geofoni sono generalmente costituiti da un da una puntazza di materiale non magnetico e da un contenitore generalmente in plastica ove viene alloggiata la capsula geofonica.

La capsula del geofono anch'essa costituita di materiale non magnetico (alluminio) ha il compito di schermare i campi elettrici provenienti dall'ambiente circostante e di alloggiare una bobina e un magnete.

Il magnete cilindrico è posizionato in maniera fissa nel baricentro del cilindretto della capsula geofonica in maniera solidale alla medesima; la bobina è fissata ai due estremi superiore e inferiore della capsula tramite due molle a spirale che le permettono di farla oscillare lungo l'asse del cilindro medesimo.


Particolare cura viene data al collegamento della bobina ai puntali ove sarà collegato il cavo che che unità i trasduttori al sismografo utilizzando filamenti conduttivi a sezione infinitamente fine per non alterare le oscillazioni della bobina magnetica e quindi il segnale acquisito.

In presenza di eccitazione sismica il puntale, capsula geofonica e magnete si muovono rigidamente al terreno, la bobina sospesa alle molle e avvolgente il magnete viene ad oscillare producendo il segnale che sarà amplificato e poi digitalizzato dall'AD converter.

Per i geofoni orizzontali il ragionamento è simile ma va applicato sugli assi x y orizzontali invece che sull'asse Z.

Esistono anche geofoni 3d dove nel medesimo contenitore vengono alloggiati tre geofoni di cui 1 verticale asse z e due orizzontali disposti secondo l'asse x e Y e muniti di una bolla per garantire la verticalità.

Per la sismica a rifrazione e riflessione e il masw servono geofoni verticali

I geofoni orizzontali abbinati a quelli verticali, oppure i geofoni 3D sono necessari quando si vogliono misurare le tre componenti assiali di un terremoto naturale o indotto.

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