Durante il periodo di studio delle caratteristiche del giroscopio si sono re- gistrati due terremoti. Ci`o ha permesso di registrare i dati relativi a questi eventi e di vedere come il sensore risponda.
Un primo evento `e avvenuto quando il giroscopio non era stato ancora po- sizionato sulla tavola di test. I risultati sono rappresentati in figura 10.2. Al momento dell’acquisizione il giroscopio non era stato calibrato per cui i valori sono espressi in Volt. Dalla forma del segnale si nota per`o che effet- tivamente il sensore `e stato in grado di rilevare il terremoto. A conferma di questo si osserva in figura 10.3 il segnale misurato dagli accelerometri. Per i due segnali si ha corrispondenza temporale dell’inizio della perturbazione.
Figura 10.2. Rilevazione del terremoto del 9 giugno 2016 con epicentro a Montecatini val di Cecina effettuata dal giroscopio
Un secondo terremoto misurato `e stato invece l’evento osservato il 30 novembre con epicentro a Reggio Emilia. In figura 10.4 sono riportati i dati misurati dall’accelerometro e dal giroscopio.
CAPITOLO 10. EVIDENZE AMBIENTALI 60
Figura 10.3. Rilevazione del terremoto del 9 giugno 2016 con epicentro a Montecatini val di Cecina effettuata dagli accelerometri
Figura 10.4. Rilevazione del terremoto del 30 novembre 2016 con epicentro a Reggio Emilia effettuata dall’accelerometro (riga in alto) e dal giroscopio (riga in basso)
Ulteriori terremoti sono avvenuti durante il periodo di studio del sensore ma non sono stati rilevati in quanto si trattava di terremoti di magnitudine maggiore ma avvenuti a distanze molto grandi per cui le onde sismiche propagate sono arrivate al sito con lunghezze d’onda troppo grandi per essere possibile rilevarne il tilt.
Conclusioni
La rivelazione delle onde gravitazionali ha rappresentato un importantissi- mo passo in avanti nella ricerca scientifica e allo stesso tempo apre le porte verso il raggiungimento di nuovi obiettivi nella loro conoscenza. In questo panorama avr`a molta importanza l’esperimento Advanced VIRGO per cui `
e previsto un grande miglioramento nella sensibilit`a.
All’interno della ricerca di nuovi strumenti per migliorare le performance dell’esperimento si pone la ricerca di sensori in grado di misurare la velocit`a angolare del terreno. Come possibile candidato `e stato preso in considera- zione il giroscopio HRG GI-CVG-U2210A della ditta Innalabs di cui sono state studiate le caratteristiche tecniche a seguito della realizzazione e im- plementazione di una tavola di test con sistema di controllo.
Dalle misure effettuate `e stato osservato che il giroscopio testato ha il giusto comportamento per quanto riguarda la mancanza di sensibilit`a all’accelera- zione. Ci`o ha portato alla decisione di installare due giroscopi alla base del superattenuatore in modo da riuscire a capire quando si `e in presenza di una velocit`a angolare e attuare quindi le dovute modifiche al sistema di controllo. Permane per`o il problema legato al fatto che si tratta di un sensore con un rumore ancora troppo alto rispetto alle richieste di sensibilit`a dell’espe- rimento. Ci`o apre la strada ad un possibile lavoro di miglioramento del giroscopio teso a migliorarne la sensibilit`a nella zona di bassa frequenza di interesse dell’esperimento VIRGO.
Appendice A: Noise budget
In questa sezioni vengono riportati i grafici relativi agli spettri dei rumori presenti nel sistema.
Ciascun grafico si riferisce ad un determinato contributo del rumore e ne vengono riportati gli andamenti per ciascun LVDT. Si osserva che l’anda- mento `e lo stesso indipendentemente dall’LVDT preso e questo vale per tutti i contributi del rumore.
Figura 1. Sovrapposizione dei rumori di attuazione nei tre LVDT
Figura 2. Sovrapposizione dei rumori sismici nei tre LVDT
APPENDICE A: NOISE BUDGET 63
Appendice B: Funzioni di
trasferimento
Vengono riportati in questa appendice gli andamenti delle funzioni di tra- sferimento del sistema dopo il posizionamento del giroscopio sulla tavola di test.
In figura 4 sono riportati i diagrammi di Bode (modulo) delle funzioni di trasferimento del sistema. Gli ingressi e le uscite sono dei tre LVDT per cui si osservano picchi in corrispondenza delle frequenze di risonanza x, y e θ.
Figura 4. Funzione di trasferimento dei tre LVDT dopo il posizionamento del giroscopio sulla tavola senza sistema di controllo. Sono visibili i picchi di risonanza in x, y,θ
In figura 5 sono invece riportati i confronti tra gli andamenti delle fun- zioni di trasferimento a loop chiuso e aperto dopo l’inserimento del sistema di controllo a traiettoria nulla.
APPENDICE B: FUNZIONI DI TRASFERIMENTO 65
Figura 5. Funzione di trasferimento a loop aperto (segnale nero) e chiuso (segnale rosso) dopo il posizionamento del giroscopio sulla tavola. In questa misura non `e stato utilizzato il tracking
Appendice C: Conferma linearit`a
Vengono riportati in questa sezione i grafici relativi alla conferma della linearit`a di risposta del giroscopio quando questo viene posizionato in modo da essere sensibile alle velocit`a angolari gθ e gy.
Figura 6. Andamento della funzione di trasferimento tra lo spostamento della tavola lungo θ e la misura del giroscopio gθ per verificare la linearit`a della risposta
Figura 7. Andamento della funzione di trasferimento tra lo spostamento della tavola lungo x e la misura del giroscopio gy per verificare la linearit`a della risposta
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