X612-EM

X612-EM
R e s i s t i v i m e t r o
m u l t i c a n a l e V H R
PUNTI DI FORZA
- PARALLELIZZAZIONE DELLE MISURE;
- RISOLUZIONE 24 BIT
- PSEUDOSEZIONE IN TEMPO REALE
- SCALABILITÀ (AUMENTANDO IL
NUMERO DI ELETTRODI, AUMENTA
ANCHE
IL
NUMERO
DEI
CANALI
DI
MISURA)
- CPU E DISPLAY INTEGRATI
Applicazioni
Specifiche
Prestazioni
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X612-EM RESISTIVIMETRO
MULTICANALE VHR
X612-Em è un georesistivimetro di nuova concezione che integra al suo interno tutto il necessario per
effettuare Prospezione geoelettrica SEV e Multielettrodo a partire da 48 fino ad arrivare ad
oltre 288 elettrodi, con l‟ausilio di box di
espansione esterni da 24 o 48 elettrodi.
Caratteristica principale di questa strumentazione
è l'altissima velocità di esecuzione dei
sondaggi, sia 2D che 3D, resa possibile
dall'adozione di una nuova ed innovativa
piattaforma di acquisizione dati che rende
possibile la raccolta dati simultanea su 94
canali dei 96 che equipaggiano la
strumentazione. La X612-EM è dotata della
funzione "preview" che consente all'utente di
visualizzare una pseudo sezione derivata dal
treno di dati in corso di acquisizione. L'utilizzo di questa funzione consente all'operatore la verifica in
corso d’opera dei dati registrati. La strumentazione effettua la misura oppure il ciclo di misura
impostato dall‟utente in modalità automatica. Una volta concluso il ciclo di misura i dati possono
essere immediatamente processati con i relativi software di elaborazione. La potenza di 250 Watt
del generatore interno può essere incrementata con l'utilizzo di un generatore esterno opzionale.
La registrazione e il salvataggio dei dati avviene su memoria SSD interna e su disk on key USB.
METODOLOGIE SUPPORTATE
Tomografia Elettrica Multielettrodo: Il metodo si basa sull‟immissione di
un campo elettrico nel terreno tramite degli elettrodi (di immissione o di
corrente), e la misura della d.d.p. in altri elettrodi (di misura). Dalla misura
della d.d.p. sarà possibile risalire, tramite la seconda legge di Ohm, al
valore di resistività che è caratteristica peculiare di tutti i materiali.
L‟inversione tomografica dei dati ottenuti in campagna genera in “output”
una ricostruzione bidimensionale o tridimensionale del terreno laddove è
possibile individuare eventuali anomalie dovute a cavità, corpi idrici ecc, e riconoscerne forme,
dimensioni e distribuzione spaziale.
Misura dei potenziali spontanei, caricabilità: rilevazione in superficie di differenze di potenziale
legate ad un campo elettrico naturale, correlato alla circolazione
sotterranea di soluzioni elettrolitiche acquose in mezzi porosi.
Dall'analisi delle anomalie di PS in superficie si possono determinare
intensità e posizione delle concentrazioni di cariche ioniche con
entrambe le polarità
Misure di polarizzazione indotta (I.P.) o S.E.V. (Sondaggio Elettrico
Verticale): scopo di ricostruire una elettro-stratigrafia 1D in corrispondenza di un punto di misura. Nel
metodo SEV si aumenta progressivamente la distanza tra gli elettrodi e si misura di volta in volta il
rapporto tra la d.d.p. e l'intensità di corrente
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X612-EM: la risposta MAE
alle nuove esigenze di alta
risoluzione ed analisi 3D
delle misure geoelettriche
Le moderne tecniche di tomografia geoelettrica 2D e
3D ad elevata risoluzione richiedono una quantità di
misure che può essere di due ordini di grandezza
superiore rispetto alle tecniche tradizionali.
A differenza degli strumenti finora utilizzati, caratterizzati al massimo da qualche decina di canali di
misura, X612-EM può eseguire contemporaneamente le misure di potenziale tra due qualsiasi degli
elettrodi collegati (eccetto la coppia utilizzata per l'immissione di corrente). In generale, in una
configurazione con N elettrodi lo strumento ha N-2 canali di acquisizione.
Ad esempio, con una configurazione di 48 elettrodi, avendo a disposizione 46 canali
indipendenti, si può arrivare ad effettuare 1035 misure contemporanee, con una sola
immissione di corrente!
Come funziona?
Lo strumento immette corrente tra gli elettrodi A e B e misura contemporaneamente tutte le differenze
di potenziale ΔVn (n = 1, 2, 3, …, 47) tra elettrodi adiacenti.
La differenza di potenziale tra ogni altra coppia di elettrodi scelti come M e N è calcolabile tramite
somma dei ΔVn compresi.
I
ΔV
A
1
B
2
3
4
5
M
6
N
7
8
9
10
11
12
13
ΔV7
ΔV8
ΔV9
ΔV10
ΔV11
ΔV12 ΔV13
14
ΔV = ΔV9 + ΔV10 + ΔV11+ ΔV12
Questo comporta notevoli vantaggi:
-
drastica riduzione del tempo necessario per portare al termine un sondaggio. Ad esempio un
set di 2709 misure con configurazione polo-dipolo viene eseguito in circa 5 minuti, contro i 150
minuti necessari per completarla con strumentazione a singolo canale di misura;
-
possibilità di affrontare indagini prima improponibili, a causa dell'elevato numero di misure
richieste;
-
possibilità di ripetere più volte le misure per minimizzarne l'incertezza, a parità di tempo
impiegato;
-
minore consumo di energia.
-
un aumento del numero degli elettrodi, e quindi delle misure possibili, è automaticamente
compensato dal contemporaneo aumento del numero di canali, garantendo uniformità di
prestazioni.
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VELOCITÀ / QUALITÀ / AFFIDABILITÀ
L'alta qualità delle misure è garantita dall'innovativa architettura hardware della strumentazione basata
su convertitori A/D con risoluzione di 24 bit, tra le più alte della categoria che consentono livelli di
precisione nell'ordine dei 0,2μA.
Un altro aspetto importante del processo
di acquisizione dei dati geoelettrici è il
controllo della loro coerenza e stabilità.
Con
X612-EM
questo
diventa
particolarmente semplice grazie a:
 registrazione della deviazione
standard per ogni misura;
 rappresentazione grafica con
barre di errore dei punti di misura;
 visualizzazione in tempo reale
della pseudo-sezione di resistività;
 disponibilità di una funzione di
ripetizione
automatica
delle
misure con percentuale di errore
maggiore
di
una
soglia
configurabile.
Tali risultati sono stati possibili solo grazie al grande investimento finalizzato
alla creazione di una strumentazione innovativa degna dell'esperienza
trentennale della M.A.E. srl nelle misure geoelettriche.
I mesi di progettazione elettrica, elettronica e software sono confluiti in
altrettanti mesi di test sul campo, affidati a clienti di provata esperienza che
hanno riportato brillanti risultati in situazioni ambientali e climatiche estreme,
come ad esempio nel mese di Agosto 2012 durante il quale la
strumentazione è stata testata a Dubai con temperature di funzionamento
fino a 90°C.
Le procedure sopra adottate hanno permesso di far coesistere in un unico case di dimensioni
compatte la sezione di potenza, con 250W ed 800V in scale da 50/100/250/500/800V, con la sezione
di misura ad alta risoluzione 24bit e parallellizzazione delle misure in
campo. La possibilità di aggiunta dei box di espansione permette
un'alta espandibilità del sistema a moduli di 24 o 48 canali, con il
conseguente aumento direttamente proporzionale dei canali di misura
disponibili.
Unisce i vari componenti la ormai collaudata ed affidabile piattaforma
di gestione software, gestibile dal monitor 12" touch screen con
trattamento transflettivo ed appositamente realizzata per la gestione di tutte le fasi di configurazione,
acquisizione, salvataggio e visualizzazione dei dati.
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SPECIFICHE TECNICHE
Corrente in uscita:
• Regolazione automatica (5 step)
• Intensità massima: 5 A a 50V
• Tensioni di uscita: ±50V, ±100V, ±250V, ±500V, ±800V (950V
con generatore esterno opzionale)
• Potenza massima: 250W (600W con generatore esterno opz.)
• Tempo di immissione: impostabile a partire da 0,25 sec.
(visualizzazione grafica dell'onda impostata)
• Precisione della misura: ±0,2μA
unità centrale
Misura di potenziale:
• Misura simultanea su tutti i canali impostati
• Auto range
• Fondo scala massimo: ±25V
• Impedenza di ingresso: 2,5 MΩ
• Filtro frequenza di rete: 50 Hz
• Protezione: superiore
• Precisione della misura: ±1,5μV nel range ±25V
• Riduzione del rumore: con media da 2 a 10 misure
• Azzeramento automatico del potenziale spontaneo
• Accuratezza della resistività misurata: ±0,5%
kit completo 96 canali misure
multielettrodo
• Caricabilità misurata su quattro finestre temporali di durata
complessiva di 1,2 sec.
Generali:
• Elettrodi gestibili: 48, espansioni con box da 24 o 48
• Alimentazione: 12V DC, fornita da apposito power box 24Ah
• Assorbimento medio: 2,5A, 20A di picco
• Formati dei dati: TSV, CSV, DAT
• Interfacce disponibili: LAN, USB, VGA
• Modulo GPS integrato
• Sistema Operativo: Windows Embedded Standard
• Condizioni ambientali di funzionamento: -20/90 °C
• Display: LCD 12.2" con touch-screen integrato optical bonding
• Dimensioni e peso: 51x39x23 40.4x17.4x33 cm, 8 Kg (cavi e
sensori esclusi)
kit completo 96 canali misure
multielettrodo e SEV con batteria
esterna supplementare (opz.)
• Valigia in copolimero di polipropilene, valvola di
equalizzazione automatica della pressione, IP67
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POSSIBILI APPLICAZIONI
La flessibilità di realizzazione dei dispositivi da realizzare è garantita dalla presenza dei box
di espansione e dalle molteplici combinazioni di stendimenti ed elettrodi da poter collegare
alla strumentazione, che a richiesta possono essere progettati e realizzati su specifica del
cliente per meglio adattarsi a condizioni particolari di utilizzo.
Tutti gli elementi sono realizzati per massimizzare la velocità di posizionamento in cantiere
ed allo stesso tempo per garantire una prestazione ed una durata continua durante gli anni di
utilizzo. Sono sotto riportate solo alcuni dei possibili utilizzi in cui le caratteristiche peculiari
della strumentazione assumono un ruolo fondamentale per la buona riuscita della campagna
di indagine:

Controllo di discariche

Ricerca di cavità

Studio della litografia dei
terreni

Ricerca archeologica

Analisi
3D
su
terreni
coperti da strutture

Ricerca idrica
Ricerca di cavità
(QATAR)
Caratterizzazione area
contaminata da idrocarburi (MT)
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Ricerca archeologica
(MESSICO)
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UTILIZZO / INTERFACCIA UTENTE
Il pannello frontale della strumentazione, realizzato interamente in
alluminio ad alto spessore, riporta le indicazioni in incisione di
colore giallo così da renderle nettamente visibili in tutte le
condizioni ambientali e preservarne la qualità dall‟usura, inevitabile
con altre tipologie di marcatura.
La progettazione meccanica, sia del pannello
che del cestello interno è un giusto
compromesso tra rigidità e flessibilità in quanto
deve garantire la massima affidabilità nel
tempo ed allo stesso tempo un corretto
assorbimento
e
smorzamento
delle
sollecitazioni di trasporto in modo tale da
preservare la componentistica interna da
possibili danneggiamenti.
Le connessioni sono tutte presenti sul pannello così da rispettare la conformità allo standard IP67
durante le fasi di trasporto, a coperchio chiuso. Durante il normale utilizzo il corretto raffreddamento
dell‟elettronica è controllato elettronicamente mediante azionamento delle ventole con filtro per agenti
sottili sostituibile dall‟esterno.
In caso di danneggiamento del monitor è possibile proseguire l‟utilizzo collegando un monitor esterno
alla presa VGA presente sul pannello in unione a dispositivi di input mediante le prese USB.
La connessione LAN (Wi-Fi opzionalmente) può essere utilizzata in caso si abbia la necessità di
realizzare un controllo a distanza della strumentazione oppure per esigenze di teleassistenza remota.
Il modulo GPS incorporato consente di calcolare le coordinate geografiche di esecuzione della misura
e compilare in modo automatico i campi “riferimento” e “quota” della finestra informazioni al momento
del salvataggio delle misure.
La gestione dell'apparecchiatura è notevolmente semplificata
dall'interfaccia grafica e dall'interazione con essa tramite il sistema
di puntamento touch-screen, che consente di eseguire tutte le
operazioni toccando gli oggetti interessati direttamente sullo
schermo ad alta visibilità appositamente studiato per essere
utilizzato in tutte le condizione ambientali. L‟utente viene guidato
nella scelta delle opzioni da una shell di avvio da cui è possibile:
- consultare la documentazione tecnica
- avviare gli applicativi di acquisizione ed elaborazione
- avviare le utility di salvataggio dati e di richiesta di assistenza
- avviare la procedura di spegnimento automatica dello strumento
Inoltre nella barra delle applicazioni sono sempre riportate le informazioni di tensione di batteria,
temperatura di funzionamento, spazio disponibile e orario.
Avviando l‟applicativo di acquisizione è possibile eseguire:
- Misure multielettrodo: nuovo sondaggio con una
configurazione multielettrodo, da scegliere tra quelle
installate;
- Sondaggio Elettrico Verticale: nuovo sondaggio SEV con
una configurazione a quattro elettrodi;
-
Test
Picchetti:
inizia
procedura
di
verifica
delle
connessioni degli elettrodi
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ACQUISIZIONE / CONTROLLO
Avviando una nuova acquisizione, dopo aver scelto il
dispositivo da utilizzare, la videata mostra il numero delle
misure da eseguire. Ad ogni misura viene attribuito un
numero progressivo e vengono mostrati gli elettrodi
utilizzati. L'esecuzione restituirà i seguenti valori:

la corrente immessa (I in mA);

il potenziale misurato tra M ed N (V in mV);

il potenziale spontaneo, misurato immediatamente
prima dell'energizzazione e già sottratto dalla misura
di V;

la resistività apparente (r in Ohm x metro) calcolata;

la deviazione standard dei campionamenti;

la caricabilità (M in msec) (se attivata in configurazione).
Poiché X612-EM è uno strumento multi-canale, esso
esegue contemporaneamente tutte le misure che
utilizzano una stessa coppia di elettrodi per l‟immissione di
corrente (A e B). Nell‟uso di dispositivi come il dipolodipolo, il polo-polo, il polo-dipolo ciò consente di ridurre i
tempi
di
misurazione ad
una frazione di
quelli necessari
con strumentazione tradizionale.
E‟ possibile visualizzare un‟anteprima della pseudo
sezione
di
resistività
passando
alla
modalità
„Pseudosezione‟. Qui i valori di resistività più bassi sono rappresentati con colori che virano verso il
violetto e quelli più alti con colori che tendono al rosso.
Esempio di risultato finale tramite processo di inversione
su stesso sito; da notare la corrispondenza tra la
visualizzazione preventiva della pseudo sezione e quella
definitiva fornita dal processo di inversione.
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ACCESSORI
Gli accessori, personalizzabili in base alle esigenze del cliente, completano la strumentazione
permettendo di realizzare qualsiasi tipo di sondaggio. La cura nella progettazione, nella realizzazione
e nel collaudo di ogni componente garantisce di svolgere l‟indagine in campagna con semplicità e
rapidità.
X612-EMB
Box
espansione
Box
alimentazione
apparecchiatura
Stendimenti per
collegamento
elettrodi
Permette espandibilità del sistema a gruppi di 24 o 48
elettrodi, autoalimentato da unità centrale tramite cavo
interlink
Contiene elettronica per la gestione della ricarica del pacco
batterie e alimentazione dell‟apparecchiatura in continuo.
Batterie integrate 12V 24Ah ad acido bloccato senza
manutenzione.
Grazie al cavo multicoppie con conduttori flessibili con
isolamento tpe e guaina in pur lucida di colore giallo gli
stendimenti Mae sono caratterizzati da un'alta resistenza al
trascinamento e all'usura in generale. Le boccole in acciaio inox
aisi 304, di tipo mueller clip, sono racchiuse in gusci di una
speciale miscela di materiale plastico che le rendono resistenti e
allo stesso tempo flessibili.
Gli stendimenti vengono forniti completi di avvolgicavo, fermi di
trasporto e connettori di tipo militare con innesto a baionetta a 3
punti con 5 chiavi di polarizzazione e contatti placcati in oro su
nickel per garantire un affidabile collegamento
Prolunga
interlink
EL1
Elettrodo
EL2
Elettrodo piastra
Prolunga di connessione box espansione unità centrale
Elettrodo in acciaio inox per misure geoelettriche con punta per
infissione nel terreno, lunghezza 250mm, diametro 12mm
Piastra in acciaio inox per prospezione geoelettrica
multielettrodo non invasiva, dimensioni base 100x100mm
CEPPM05
Cavo pinza
pinza
Cavo per connessione elettrodi allo stendimento.
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SEV
Kit bobine cavo unipolare per escuzione misure SEV, n.2
bobine lunghezza 500mt, n.2 250mt.
Cavo
alimentazione
da batteria
esterna
Permette di alimentare la strumentazione tramite una normale
batteria 12V, utilizzato soprattutto in caso di potenze di
immissione elevate per aumentare il tempo di lavoro.
Memoria
salvataggio dati
Connettendo il dispositivo ad una delle porte USB disponibili è
possibile effettuare il salvataggio dei dati così da duplicare il
dato presente nella memoria SSD interna dello strumento.
Memoria
ripristino
sistema
operativo
Software di
elaborazione
In caso di danni irreversibili al sistema operativo è possibile
ripristinare lo stesso connettendo il dispositivo ad una delle
porte USB disponibili e seguendo le indicazioni mostrate a
schermo.
Permette l‟elaborazione dei dati acquisiti dalla strumentazione
mediante procedura di inversione.
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