Strumenti per il monitoraggio sismico e vibrazioni delle strutture: compatti, gregari e sempre in allerta
Misurare lo spostamento, la velocità e l'accelerazione di una struttura con un unico strumento è possibile? In questo articolo lo spieghiamo.
Per misurare lo spostamento, la velocità e l'accelerazione di una struttura quali sono gli strumenti maggiormente utilizzati? Esiste un unico strumento in grado di effettuare contemporaneamente più misurazioni? Scopriamolo nel dettaglio.
SURICAT e TROMINO®, misuratori di velocità e accelerazione (e altro) per applicazioni di ingegneria strutturale e geofisica. Ultracompatti, senza cavi, senza batterie. Inviano allarmi, si gestiscono anche da dispositivi mobili.
Sismometria: gli strumenti di misurazione a disposizione dell'ingegneria strutturale
Spostamento, velocità e accelerazione sono tre modi diversi, ma intrinsecamente legati, di descrivere il movimento delle cose.
Lo spostamento è misurabile, ad esempio, con tecniche interferometriche. Queste non necessitano di contatto diretto con l’oggetto da misurare ma richiedono che esso sia osservabile dal punto di misura e forniscono lo spostamento nella direzione di osservazione.
L’accelerazione, cara all’ingegneria per il legame con la forza di inerzia, si misura attraverso accelerometri. Questi sono strumenti attivi, tradizionalmente basati sulla misura della forza necessaria per tenere una massa in una posizione di equilibrio. Un vantaggio comunemente attribuito agli accelerometri è che sono strumenti di tipo passa-basso, ossia che hanno una funzione di risposta piatta anche in bassa frequenza.
La sismologia e la geofisica di esplorazione hanno però riscontrato che il rumore intrinseco di questi trasduttori a basse frequenze può essere così grande da vanificare il loro essere strumenti di tipo passa-basso. Infatti, la sismometria relega agli accelerometri la registrazione dei così detti strong motion, ossia dei soli movimenti forti.
In sismologia, gli strumenti di elezione sono da sempre i velocimetri, anche noti come sismometri o geofoni. Anche se sono strumenti di tipo passa-alto, la loro generale rumorosità intrinseca è molto minore degli accelerometri, cosa che ne permette l’uso anche a frequenze minori di questi ultimi.
Nell’ingegneria strutturale esistono grandezze che vanno descritte in termini di spostamento, come ad esempio le deformate modali. Misurare le oscillazioni proprie in accelerazione e integrarle due volte per trasformarle in spostamento è una operazione pericolosa e generalmente assai sconsigliata, perché porta a derive molto grandi legate agli errori intrinsecamente connessi ai segnali discreti.
Allo stesso modo misurare l’accelerazione per convertirla a velocità, come richiesto ad esempio dalle normative sul danno indotto dalle vibrazioni (UNI 9916 e Analisi del disturbo e del danno delle vibrazioni negli edifici), porta agli stessi problemi.
Un unico strumento per misurare velocità e accelerazione
Perché allora scegliere di misurare direttamente solo velocità o solo accelerazione quando si possono avere entrambe in uno stesso strumento?
Con Suricat e Tromino®, si può.
Suricat è uno strumento piccolo, gregario (può essere utilizzato in gruppi) e sempre in allerta come le omonime manguste. Misura le vibrazioni (sia con velocimetri, sia con accelerometri) in continua o su base di soglia e manda allarmi via SMS o mail. È ideale per monitoraggi prolungati su strutture ma anche per applicazioni a scale temporali più brevi. Un video delle sue funzioni principali è qui.
Le stesse funzionalità ma concentrate sulle piccole vibrazioni, come quelle che interessano i terreni (microtremore sismico) sono racchiuse invece in Tromino® (dal greco tromometro, misuratore di tremore).
>>> Venite a scoprire tutte le applicazioni e provateli con MoHo srl
Chi è MOHO
MoHo srl progetta e produce TROMINO®.
TROMINO®, nato nel 2002 da un brevetto internazionale, ha fatto diventare popolare la tecnica sismica passiva a stazione singola e l’H/V in Italia e oltre. Negli anni, il progetto iniziale di TROMINO® è evoluto per permettere l’analisi modale delle strutture, il monitoraggio di vibrazioni, la prospezione sismica attiva a onde di superficie e molto altro.
SOILSPY, il secondo nato nella linea dei prodotti per la Geofisica (2007), ha segnato una svolta nella sismica multicanale, rendendola davvero portatile e abbattendo tempi e fatica nelle fasi di acquisizione e pre-processing dei dati.
Con ELECTRA (2008), anche la prospezione elettrica ha percorso strade nuove e si applica ora a scale e problemi diversi con ELECTRA MATRIX.
Accanto alle linee di produzione per la prospezione geofisica, è attiva una linea di produzione per i monitoraggi permanenti delle strutture, ad uso dell’Ingegneria Civile, dei servizi di protezione civile e simili: il suo nome è SURICAT (2016).
MoHo srl inventa, progetta e realizza in modo autonomo sia l’hardware che il software delle proprie apparecchiature. Ricerca, sviluppo e produzione vengono effettuate interamente nella sede di Venezia (Italia).
