Mobirise Website Generator

I Sismometri

Che cosa misura in generale un sismometro?
Introduciamo la definizione di due tipi principali di sensori, che si differenziano in funzione del tipo di trasduttore di moto impiegato. Nel primo la grandezza in uscita è lo spostamento relativo massa sensibile/terreno (ne fanno parte tutti gli strumenti antichi ad amplificazione meccanica, per esempio il Wiechert). Nel secondo tipo la grandezza in uscita è la velocità massa mobile/terreno, ottenuta con un trasduttore elettromagnetico (per esempio S-13). 

I sismometri sono composti da alcuni elementi di base:

- una intelaiatura solidale col terreno;

- una massa inerziale sospesa;

- un sistema di attenuazione per prevenire le oscillazioni a lungo termine successive ad un evento;

- un meccanismo di registrazione del moto del terreno relativo alla massa (considerata fissa).

I sismometri in genere utilizzano metodi di amplificazione dei segnali tramite dispositivi meccanici o elettronici. Questi meccanismi però non amplificano ugualmente i segnali ad ogni frequenza, ma la curva di amplificazione è piccata su frequenze caratteristiche dello specifico evento che si vuole rilevare (evento locale, regionale e a media distanza, o evento telesismico).

Il sismometro S-13

Il sismometro senza la custodia di protezione

Il sismometro portatile a “breve periodo” S-13 è un sensore ad una componente e può funzionare sia in posizione verticale che in orizzontale. Per misurare dunque le tre componenti del moto del suolo sono necessari tre S-13.
L’involucro ed i connettori elettrici sono a tenuta stagna ed il sensore può essere immerso in acqua fino ad una profondità di circa trenta metri.

.

Il pianeta Terra produce un rumore di fondo, sempre presente, il cui periodo, anche in assenza di terremoti, va da pochi decimi di secondo (eventi locali) fino a circa 50 mila secondi delle maree.
Di conseguenza, agli inizi della sismometria, il rumore di fondo ha obbligato alla costruzione di sismografi con un una ristretta “banda passante” e ha condotto alla canonica suddivisione in: 
sismografi a breve periodo (circa 1 secondo) 
sismografi a lungo periodo (da 15 ad un centinaio di secondi).
Questa selettività intrinseca nello strumento permetteva di concentrare l'attenzione sulle frequenze attese del terremoto, non proccupandosi della maggior parte del rumore di fondo.

.

Lo schema semplificato di un sismografo è un telaio rigidamente “accoppiato” col terreno a cui è sospeso, mediante una molla, una massa.
Esso costituisce un sistema oscillante in cui idealmente si scambia energia cinetica (della massa) con energia potenziale (della molla).

Caratteristica dei sistemi oscillanti è che in essi vengono più facilmente indotte delle oscillazioni quando vengono sollecitati con frequenze sempre più vicine a quelle della loro “risonanza”.

Ecco perché è necessario smorzare le oscillazioni, per esempio immergendo la massa in olio oppure mediante smorzatori ad aria (o in altri modi).
La sospensione di un sismografo può essere ottenuta mediante una semplice molla, può essere una componente della forza di gravità, oppure una combinazione delle due.
Quest’ultima possibilità è sfruttata nelle sospensioni astatiche, dove la risultante delle componenti della gravità e della tensione sulla molla, applicata alla traiettoria descritta dalla massa, produce una forza di richiamo indipendente dalla posizione della massa stessa.