STEP #24 - Le parole nella storia

Nel digramma sottostante viene riportata una funzione, che ci mostra l'andamento dell'uso della parola electrical resistivity tomography (tecnica di indagine dei terreni che utilizza il georesistivimetro) nel corso degli anni. Si nota che la comparsa di questa parola è leggermente posticipata rispetto alla produzione del primo misuratore resistività terreni (1950) ed si ha poi un notevole incremento dal 1980 in poi con in progressivi ed esponenziali miglioramenti dei dispositivi elettrici ed elettronici e lo sviluppo di software sempre più veloci e precisi.

La nozione di resistività è nata dagli sforzi del famoso fisico tedesco Georg Ohm, che ha spiegato la teoria e mostrato sperimentalmente la connessione tra la corrente elettrica, la forza elettromotrice di una batteria e la resistenza di tutti gli elementi di un circuito elettrico. Questa dipendenza è stata chiama successivamente Legge di Ohm.

Riferimenti

• https://it.wikipedia.org/wiki/Resistivit%C3%A0_elettrica#:~:text=Da%20Wikipedia%2C%20l%27enciclopedia%20libera.%20La%20resistivit%C3%A0%20elettrica%2C%20anche,resistivit%C3%A0%20si%20misura%20in%20ohm%20per%20metro%20%28%CE%A9%2Am%29.
• https://books.google.com

 STEP #22 - Manuale d'uso

Un profilo tomografico viene realizzato tramite lo stendimento di un cavo multipolare che collega una serie di elettrodi, i quali vengono utilizzati tanto per l’immissione della corrente I che per la misura della differenza di potenziale V. Tramite queste due grandezze fisiche è possibile calcolare la resistività elettrica apparente r_a relativa alla configurazione elettrodica utilizzata. Gli elettrodi di corrente vengono indicati come C1 e C2, quelli di potenziale P1 e P2; nella configurazione Wenner-Schlumberger, quella utilizzata nel caso specifico, si ha che la spaziatura  tra gli elettrodi è inizialmente la stessa ed è pari ad “a”. Inizialmente dunque il rapporto della distanza tra C1P1 su P1P2 definito come “n”, sarà uguale ad “1”, risultando in tal caso identica alla disposizione Wenner; in seguito “n” ed “a” assumeranno valori crescenti per poter incrementare la profondità di investigazione.

 

Spostando lateralmente il quadripolo si registrano le variazioni orizzontali della resistività, mentre con il progressivo allargamento della spaziatura n e di a si acquisiscono informazioni sugli strati via via più profondi; si ottiene così una pseudosezione di resistività apparente che, attraverso opportuni algoritmi di calcolo, può essere invertita per fornire una sezione bidimensionale di resistività.

  STEP #21 - Nei fumetti

"The Manga Guide to Electricity" è un manga (fumetti giapponesi) per ragazzi, che introduce loro al modo dell' elettricità. Al' interno del fumetto vengono spiegati i concetti base di corrente, capacità elettrica, resistenza elettrica e potenziale elettrico. Il libro è stato pubblicato nel 2006 e scritto da Kazuhiro Fujitaki, con l' intento di far avvicinare i ragazzi al mondo dell' elettromagnetismo in modo facile e intuibile.

Nella vignetta sotto riportata, viene presentato ai lettori la definizione di differenza di potenziale e di corrente elettrica, concetti fondamentali per capire il nostro strumento.

In questo fumetto ritroviamo un personaggio di cui più volte abbiamo parlato: Nikola Tesla. Il fumetto in questione di cui ne è il protagonista è intitolato "Prophet of Science" è stato è pubblicato il 6 ottobre del 1946 e l' immagine il copertina lo riporta con affianco il suo laboratorio, di cui abbiamo parlato nello step #12 , a Colorado Spring.

Riferimenti:

• https://nostarch.com/mg_electricity.htm#:~:text=The%20Manga%20Guide%20to%20Electricity%20%22will%20ground%20you%20solidly%20in,electricity%20in%20the%20world%20today.

 STEP #20 - Il marchio

Il logo della Megger è sicuramente quello che più rappresenta il tomografo di resistività elettrica, dato che è sia una delle maggiori produttrici, ma soprattutto è stata anche la prima a metterlo in commercio nel 1950  

                            

Riferimenti:

• https://megger.com/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Megger_Group_Limited

 STEP #19 - L' abbecedario

• A: Ampere (unità di misura della corrente)
• B: 
• C: Cavi elettrici
• D: Dispositivo elettronico
• E: Elettrodi (piantati nel terreno fanno circolare la corrente del terreno nei cavi)
• F: Fluke
• G: Galvanometro
• I: Indagini di dettaglio (operazioni di lavoro dello strumento)
• L: Livelli (diversi livelli di terreni)
• M: Meggers
• N: Nikola Tesla 
• O: Ohm
  
• P: Potenza (erogata e assorbita dallo strumento)
• R: Reostato (Resistenza che può cambiare il suo valore)
• S: Strumento scientifico
• T: Terreno
• U: 
• V: Volt 
• Z:

  STEP #18 - Il francobollo

Il tomografo di resistività elettrica non è sicuramente uno strumento che ha fatto la sua storia con le sua stampe dei francobolli, tuttavia sono stati emesse alcune stampe che riguardano molto da vicino il nostro oggetto, legati al campo dell' elettromagnetismo. Nonostante la particolarità dei francobolli sotto illustrati, nessuno di esso può raccontare una grande storia o valore.

Figura 1: Nikola Tesla, personaggio citato e raccontato in post precedenti, in un francobollo del 2012 della Costa d'Avorio

Figura 2: In questo francobollo è presente una resistenza, elemento caratterizzato dal parametro resistività, Germania 1994

Figura 3: Collegamento a stella di 3 impedenze sulla destra e un motore a corrente continua sulla sinistra, Germania 1990

 Riferimenti:

• https://stamps.org/collect/stamp-collecting
• https://www.stampcollectioncenter.com/

 STEP #17 - I brevetti

Questo brevetto, pubblicato nel 2017 dalla SHENZHEN ZHUO TIME DETECTION TECH, introduce una nuova prospettiva dell'oggetto: Multifunctional earth resistance tester. L' idea innovativa risiede già nel nome del brevetto, la parola multifunctional descrive uno strumento che ha più possibilità di utilizzo. In questo caso il misuratore resistività terreni potrà essere utilizzato anche per misure di resistenza e resistività che non riguardano i terreni come cavi per l'elettricità, telecomunicazioni e ferrovie. Questa idea permette allo strumento di essere utilizzato anche in altri campi di lavoro.

Pubblicato nel 2019 dalla NANJIN SCIENCE AND SAFETY TECH, il brevetto consiste in un' idea tanto semplice quanto utile. Terreni molto duri e freddi, come capita in inverno, solo difficili da scavare e quindi raccogliere dati e misure, per questo motivo questa società cinese ha pensato di aggiungere una parte meccanica che avvitandosi elettricamente scava nel suolo raggiungendo meglio la profondità desiderata.

Riferimenti:

• https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/058978035/publication/CN206235671U?q=earth%20resistance%20tester
• https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/067322546/publication/CN110058085A?q=earth%20resistance%20tester

 STEP #16 - Anatomie

Il tomografo di resistività elettrica è uno strumento in cui le componenti elettriche (di misura alimentazione) e elettroniche la fanno da padrona, per questo motivo non è facile reperire immagini che mostrino l' interno dell'oggetto. Le seguenti immagini ci fanno vedere più in dettaglio le parti che compongono il nostro strumento, mettendo quanto più a nudo possibile la sua anatomia.

Figura 1: schema delle parti interne allo strumento

Figura 2: particolare del display e i suo pulsanti di interfaccia

Figura 3: Set per il test, sulla destra si hanno i picchetti con i rispettivi elettrodi e cavi di rame in cui passa la corrente del suolo testato

Figura 4: display di un altro tester, al centro dello schermo si ha in grande la misura della resistenza in ohm

 STEP #15 - I numeri

Trattandosi di uno strumento di misura, il tomografo di resistività elettrica è particolarmente caratterizzato dai numeri, tra cui i dati, le caratteristiche, i componenti.

• 4 elettrodi
• Test del voltaggio 16/32 V
• Frequenza 50 Hz
• Valori di resistenza misurabili: 0,1 ohm / 99 kohm
• UT501A resistance tester
• 1950 la Meggers produce il primo misuratore resistività elettrica
• 1 come le quantità di amperometro, voltmetro e galvanometro al suo interno
• Valori tipici di resistività, in base al terreno 

 STEP #14 - La tassonomia

In questo schema, si può vedere l' albero tassonomico e quindi la gerarchia del nostro strumento. Usato nel campo della geologia, come mostrato in post precedenti, è considerato uno strumento elettronico di misura, poichè raccoglie i dati utili del terreno e gli processa fornendoli all' operatore.

 STEP #13 - La pubblicità

Le pubblicità sul nostro strumento non sono i classici spot in tv, inserti del giornale o manifesti, poichè lo strumento non è di suo comune e di conseguenza il mercato non richiede questo genere di approccio per la vendita dei misuratori resistività elettrica. Le poche pubblicità che si trovano, si trovano sui siti web dei rispettivi produttori dello strumento.

In queste locandine, viene sempre mostrato lo strumento e insieme ad esso i "dati di targa" (voltaggio, corrente, batteria, performance, potenza) che lo caratterizzano, mettendo in risalto le caratteristiche migliori che lo specifico modello mostrato presenta rispetto ai concorrenti .

Riferimenti:

• https://megger.com

• https://www.fluke.com

 STEP #12 - Nel cinema

Il tomografo di resistività elettrica non è sicuramente uno strumento che compare nella cinematografia, ma essendo direttamente collegato alla conducibilità elettrica del terreno, possiamo fare riferimento ad una breve scena del film "The prestige" nel quale viene mostrato uno degli esperimenti condotti da Nikola Tesla nel suo laboratorio di Colorado Spring nel 1899. La ripresa mostra un campo di terra, con tante lampadine illuminate nel terreno, ma nel terreno non c'è nessun tipo di cavo conduttore. Tesla infatti era riuscito a sfruttare la conducibilità elettrica del terreno per creare questo effetto strabiliante.

Film: The Prestige (2006), min 42.

 STEP #11 - I costruttori

I primi misuratori resistività terreni sono stati prodotti dalla Evershed & Vignoles Meggers, una compagnia inglese fondata nel 1889 da Sydney Evershed e Ernest Vignoles. Oggi la compagnia prende il nome di Meggers Group Limited e produce strumenti di misura per applicazioni elettroniche. Un altro importante produttore è la Fluke corporation. Anch' essa, come la Meggers, è un' azienda statunitense che fabbrica strumenti di misura elettronici, fondata da John Fluke nel 1948 producendo ohmetri, contatori e amperometri.

Meno importante delle due aziende sopra citate, ma merita una menzione la Uni-t produttrice del Grounding resistance tester UNI-T UT521 digital.