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Scritto da Marco Cirilli

Il Laboratorio di Strumentazione Geofisica e Sismometrica dell’Osservatorio Nazionale Terremoti dell’INGV, gestito dal personale dell’unità funzionale Reti Sismiche e Tecnologie Geofisiche, nasce quasi un trentennio fa nell’ambito delle attività tecniche della Rete Sismica Nazionale.

Abbiamo chiesto al responsabile Sandro Rao, tecnologo dell’INGV, di raccontarci qualcosa in più sulle attività di questo importante Laboratorio della Sede centrale di Roma.

Sandro, Come è nato il Laboratorio di Strumentazione Geofisica e Sismometrica?

All’inizio della sua attività era il luogo dove i tecnici elettronici manutenevano principalmente gli apparati commerciali, prodotti da ditte specializzate nel settore ed impiegati nelle stazioni sismiche. 

Come si è evoluto nel tempo?

Con il passare del tempo e con il know-how acquisito sul campo, verso la fine degli anni ‘90 il personale afferente al Lab ha cominciato a progettare GAIA, un acquisitore digitale a 24 bit, atto ad acquisire segnali velocimetrici e accelerometrici. Nel giro di qualche anno, dopo la prima fase prototipale, ne furono prodotte diverse centinaia a costi relativamente convenienti rispetto a strumenti analoghi costruiti da altre ditte esterne all’Istituto. 

Quali strumenti utilizzate per le vostre attività?

Da qualche anno in laboratorio è stata costruita una tavola vibrante per poter effettuare dei controlli e delle calibrazioni sui sensori simici. In pratica, il sensore viene allocato su un piano che è in grado di muoversi con degli impulsi generati da un PC collegato con una scatola di controllo elettronica e, parallelamente ai movimenti generati, viene acquisto il segnale di risposta fornito dal sensore.

È facile individuare dei sensori affetti da problemi di funzionamento effettuando dei confronti con le risposte già raccolte con sensori di riferimento perfettamente funzionanti. Una volta individuate le problematiche si operano degli interventi di manutenzione, a volte anche molto delicati e difficili vista la complessità elettromeccanica dei sensori in questione. 

Quali altre attività caratterizzano il lavoro che svolgete all’interno del Lab?

Nel Laboratorio eseguiamo anche accurate misurazioni di diversi parametri caratterizzanti acquisitori e sensori attraverso l’allestimento di opportuni banchi di misura basati su vari strumenti: multimetri digitali, alimentatori di precisione e wattmetri. Ciò perché l’impiego di questa strumentazione in una Rete di Monitoraggio Nazionale non può prescindere dalla conoscenza di alcuni parametri che caratterizzano i sensori stessi e che forniscono agli utilizzatori un quadro sulle loro prestazioni e, quindi, sull’accuratezza delle misure delle grandezze di interesse nei vari ambiti della sismologia sperimentale che essi forniscono.

Tra i parametri di maggiore interesse ricordiamo la potenza assorbita dalle stazioni sismiche e la risoluzione effettiva dell’acquisitore. Una conoscenza accurata del primo parametro consente di ottimizzare il dimensionamento del sistema di alimentazione basato su pannello fotovoltaico, al fine di garantire il continuo funzionamento della stazione remota a prescindere dalla casualità delle condizioni meteo. La conoscenza della risoluzione effettiva di ciascuna tipologia di acquisitore è, invece, indispensabile per effettuare misurazioni accurate di accelerazione e velocità, grandezze che, opportunamente elaborate, consentono ai sismologi di calcolare la magnitudo, l’epicentro e la profondità di un evento sismico. 

Attività di routine per il Laboratorio sono, infine, il supporto tecnico per tutta la strumentazione della Rete Sismica Nazionale, da quella più prettamente scientifica (che include quindi acquisitori o sensori) a quella più specificatamente tecnica (apparati elettrici o di trasmissione per l’invio dei dati in realtime verso la Sala Operativa di Monitoraggio della Sede INGV di Roma).