Sismometrografo a massa stazionaria Brassart a vetro affumicato - 1886


* La bibliografia non intende essere esaustiva, ma contiene tutti i riferimenti bibliografici associati a questo strumento nella banca dati di TROMOS.





Quando nel 1886 i fratelli Brassart presentarono il loro sismometrografo a tre componenti a due masse stazionarie proposero la realizzazione di uno strumento con analoghe caratteristiche ma capace di dare registrazioni sulle tre componente mediante l'adozione di una singola massa stazionaria. La proposta dei fratelli Brassart trovò l'approvazione del Direttore dell'Ufficio Centrale di Meteorologia Tacchini il quale diede disposizioni per la realizzazione del nuovo tipo di sismografo che fu pronto nel 1888.

Il sismometrografo ad una sola massa rivelò, rispetto al modello a due masse, notevoli vantaggi realizzativi dal punto di vista dell'economicità e della semplicità di installazione. Inoltre i Brassart rilevarono come lo strumento compisse registrazioni perfettamente uniformi sulle tre distinte componenti.

Di questo strumento furono costruite due versioni del tutto simili che si distinguevano tra loro solo per la parte relativa al meccanismo di scrittura. Uno aveva un meccanismo di registrazione su lastra di vetro affumicata mentre l'altro era dotato di un dispositivo meccanico di scrittura su carta affumicata.







Lo strumento era formato da un telaio di legno a forma di tronco di piramide a base quadrata fissata ad un basamento di pietra o di muratura. Dalla tavola che copre la sommità della struttura piramidale pendeva, attaccata ad un uncino rettificabile, una fune (f) formata da fili di seta alla quale era attaccata una molla a spirale di acciaio (S). Alla fune che proseguiva al di sotto della molla era attaccata una massa anulare di ferro (M) del peso di 10 chilogrammi. La lunghezza totale del pendolo era di 1 metro. Questo sistema di sospensione assicurava alla massa di rimanere stazionaria nello spazio. Per assicurare una riduzione ancora superiore degli effetti degli urti sulla massa in sospensione, la vite di rettifica che si trovava alla sommità del telaio non era direttamente connessa al coperchio ma ad un disco appoggiato alla copertura mediante tre cilindri di sughero.

Sulla massa M era fissata una traversa nel cui centro era fissato un perno di acciaio (X) che terminava inferiormente a forma di sferetta.







Sotto alla massa si trovava un tavolino (T) per l'alloggiamento di una serie di piccole leve che in seguito ad un movimento del basamento (scossa sismica) andavano ad urtare il perno X nel centro di gravità della massa. Il sistema di leve mettendosi in movimento rispetto alla resistenza inerziale del perno producevano movimenti trasmessi al sistema di registrazione che era così composto: sul tavolino erano avvitate tre staffe (a, b, c) nelle quali erano imperniati degli assetti verticali d'acciaio. I due assetti sulle staffe a e b (le quali erano tra loro perpendicolari) portavano alla sommità ognuna una piccola lastra di ottone (E e D) sulla quale era praticata un'asola. All'interno delle asole passava il perno di acciaio (X). Alla parte inferiore dei due assetti verticali delle staffe a e b erano fissate due sottili leve (i ed i'); la prima ad angolo retto rispetto alla leva ad asola D e la seconda parallela alla sua leva ad asola E. Le leve i ed i' erano prolungate mediante due striscette di legno che portavano alla estremità due aghi verticali registrabili in altezza. Questi due elementi erano destinati alla scrittura delle componenti orizzontali sulla carta affumicata. L'ingrandimento fornito dalla lunghezza delle strisce di legno era di 10 volte.

Le registrazioni della componente verticale venivano compiute dal meccanismo collegato alla terza staffa (c) alla quale era imperniato l'assetto d'acciaio verticale il quale aveva in basso un terza leva i''. I movimento in senso verticale venivano trasformati in movimenti orizzontali dalla leva i'' che rimaneva però indifferente ai movimenti pendolari orizzontali. Al di sotto del perno di acciaio X c'era una colonnina K che tramite un movimento cardanico (U) trasmetteva ad un bilanciere il solo movimento verticale facendo muovere una leva ad angolo retto nn'. Il movimento verticale della colonnina K provocava un uguale spostamento laterale dell'elemento e che comportava il movimento laterale della leva i''. Essa (i'') era prolungata in maniera analoga alle precedenti ed in modo del tutto simile andava a scrivere, sulla carta affumicata, mediante una punta all'estremità.

Sopra la base del telaio di legno C era avvitato un telaio di ferro G sul quale era fissato il tavolino T. Il telaio era munito di due rotaie sulle quali scorreva un carrellino a tre ruote. Le due ruote n ed n' che correvano sulla rotaia a sezione prismatica avevano un solco lungo la circonferenza mentre la terza ruota n'' che correvano sulla rotaia esterna aveva circonferenza piana. Questo tipo di movimento permetteva di ottenere un avanzamento preciso del carrello senza urti o salti. Sul carro era alloggiata una lastra di vetro affumicato (l) lunga 48 centimetri e larga 9. Il movimento della lastra era impresso da un peso P attaccato alla parte anteriore del carrello tramite una cordicella. Un'altra cordicella, attaccata nella parte posteriore del carro, era avvolta sopra al tamburo di un meccanismo a ventola per la regolazione del movimento d'avanzamento. La ventola teneva fermo il carro e, nel caso di una scossa sismica, lo lasciava libero di avanzare sotto l'influenza del peso P. La ventola aveva anche la funzione di rallentare la velocità e regolare l'avanzamento della lastra di vetro. Il carrello veniva arrestato a fine corsa per mezzo di un perno d. Nel modello descritto dai fratelli Brassart negli "Annali della Meteorologia Italiana" (1886) il meccanismo d'avanzamento era regolato in maniera che il carro impiegasse cinque minuti per far scorrere interamente, con movimento uniforme, la lastra di vetro.

Il telaio G portava, dalla parte della ventola, anche un orologio O regolarmente in funzione. Un piccolo sismoscopio a verghetta, posto tra la ventola e l'orologio faceva scattare il meccanismo liberando la ventola e facendo così muovere la lastra; nel contempo l'orologio veniva arrestato. I sismogrammi ottenuti sulla lastra venivano fissati sovrapponendo carta cianurata (carta bleu) ed esponendola alla luce.

La caduta della verghetta chiudeva inoltre un circuito elettrico collegato ad avvisatori acustici.

Una modifica di grande importanza all'apparato registratore a vetro affumicato venne proposta da Adolfo Cancani. Il sismologo notò come fossero sufficienti sommovimenti di media entità perché le pennine scriventi si urtassero tra loro o andassero a toccare il riparo posto a fianco della lastra di vetro, rendendo inutili i sismogrammi ottenuti. La modifica che egli sperimentò nel 1893 sulla copia in funzione all'Osservatorio Geodinamico di Rocca di Papa consisteva nel collocare i tre stili non più in un medesimo piano orizzontale, come si trovano negli apparecchi attualmente in uso, ma in tre differenti piani orizzontali, ossia a tre diverse altezze sulla sottoposta lastra affumicata. Questa nuova disposizione risultava di facile attuazione mediante le viti di pressione che già erano presenti nello strumento originale. Le punte scriventi erano inoltre formate da spilli piegati ad angolo retto bilicati in telaietti di lamina di ottone di diversa lunghezza e la pressione delle punte veniva regolata da un anellino metallico a guisa di contrappeso sulla parte orizzontale dello spillo. In questo modo le tre leve registratrici potevano incrociarsi ripetutamente senza mai scontrarsi e i tre diagrammi ottenuti, seppure spesse volte sovrapposti, non ponevano problemi di interpretazione.

Bibliografia

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Brevi cenni sull'organizzazione del Servizio Sismico in Italia con l'elenco dei principali osservatori sismici italiani, in "Bollettino della Società Sismologica Italiana (1908-1909), Vol.XIII, pp.41-74.
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I sismometri presentemente in uso nel Giappone esaminati e descritti con proposta di un sismometro di nuovo modello, in "Annali della Meteorologia Italiana", (1886), parte IV.
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Brassart E.
Il sismometro a tre componenti con una sola massa stazionaria, in "Annali della Meteorologia Italiana" (1886), parte IV.
Roma 1888

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Modificazioni ai sismometri a lastra affumicata a registrazione continua, in "Annali dell'Ufficio Centrale Meteorologico e Geodinamico Italiano", S.II, Vol.XII, P.I, (1890), pp.91-94.
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Nuovi metodi per indagini geodinamiche, in "Bollettino della Società Sismologica Italiana" (1896), Vol.II, pp.41-61.
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*
Notizie storiche e descrittive dei RR. Osservatori di Catania e dell'Etna fino a tutto il 1899, in "Annuario della R. Universita' di Catania 1899-1900", pp.1-16.
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Riccò A.
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Catania 1897

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(Last update on: 26/04/00)