Este trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento e testes, tanto de laboratório como de campo, de um sistema sismográfico para utilização em trabalhos de sísmica aplicada à engenharia, hidrogeologia e meio ambiente, baseado na eletrônica incorporada em um microcomputador tipo IBM-PC. Desenvolveram-se, como sensores, acelerômetros piezoelétricos especiais para uso em sismografia, assim como amplificadores e filtros para atenderem às exigências impostas por aquelas aplicações. O interfaceamento com o microcomputador é feito por intermédio de uma placa de expansão conversora A/D (analógico-digital), e a velocidade necessária para a obtenção de altas frequências foi conseguida utilizando-se o DMA (\"direct memory access\" - acesso direto à memória), disponível no microcomputador tipo IBM-PC. Para isto, foi desenvolvido um programa de controle que, além de se utilizar do DMA, emula as funções normais e o modo de operação de um sismógrafo digital convencional. Foram efetuados diversos testes de laboratório em cada parte do sistema. O acelerômetro apresentou comportamento linear (dentro de \"+ OU -\" 0,5 dB, entre 10 Hz e 2000 Hz). Os amplificadores e filtros acompanharam a mesma linearidade, entre 20 Hz 1000Hz. Testes de campo mostraram a operacionalidade, enquanto testes comparativos com o sistema comercial evidenciaram a confiabilidade do sistema. Dois trabalhos em situações geológicas distintas foram efetuados empregando-se o sistema desenvolvido. O primeiro consistiu na definição de suposta estrutura presente na Cidade Universitária \"Armando de Salles Oliveira\". O segundo trabalho objetivou a definição de matacões em meio a saprolito, na região da obra\" \"Aproveitamento múltiplo do Rio Mogi Guaçu\". Em ambos os casos foi possível, utilizando-se os dados obtidos, resolver os problemas em questão. Conclui-se que o sistema é factível, a relativo baixo custo, e atende às necessidades básicas para os trabalhos de sísmica aplicada à engenharia, hidrogeologia e meio ambiente. Sugere-se, como tema de pesquisa futura, que a mesma arquitetura seja adotada para outros instrumentos geofísicos. / This thesis presents the design and development of a prototype, as well as laboratory and field tests of a seismograph system aimed at working on seismic applied to engineering, hydrogeology and environmental problems. The system is based on the in board electronic of an IBM-PC type microcomputer. The sensors developed are piezoelectric accelerometers specially designed to be used in seismography as well as the amplifiers and filters. The interfacing with the microcomputer is accomplished by an A/D (analog to digital) conveter board. The acquisition velocity to record high frequencies was obtained by using the DMA (direct memory access) available in the microcomputer. Control software was developed to allow the use of the DMA, and to simulate the normal functions of a standard digital seismograph. Several laboratory tests were carried out. The accelerometers showed a linear behavior (\"+ OU -\" 0.5 dB, between 10 Hz and 2000 Hz), and the amplifiers and filters the same linearity between 20 Hz and 1000 Hz. Field tests comparing te system developed with commercial equipment, presented good correlation. Two studies on distinct geological situations were conducted and, based on the data acquired, was possible to solve both probIems. Finally, it can be concluded that the system proposed and developed is feasible, for a relatively low cost, and is suitable to attend the objectives of seismic work applied to engineering, hydrogeology and environmental problems. It can also be suggested that the same architecture is used in other geophysical instruments.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-12082013-152245 |
| Date | 05 November 1992 |
| Creators | Taioli, Fabio |
| Contributors | Ellert, Nelson |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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