Indagine elettromagnetica a frequenze multiple
EM 31
L'EM 31 consente l'acquisizione, a diverse profondità e con continuità, di dati relativi alle anomalie del campo magnetico locale che possono essere messe in correlazione con la presenza nel sottosuolo di inquinanti o corpi solidi.
Tale tecnica di indagine si può anche definire "Indagine elettromagnetica a frequenze multiple" (TDEM) Infatti questa tecnica di indagine non invasiva permette l'acquisizione di dati relativi ad anomalie del campo magnetico locale indotto, lungo sezioni continue poste a diverse profondità dal piano di indagine. Tramite la "pulse-width modulation technique", un impulso multifrequenza viene trasmesso all'interno del terreno attraverso una bobina; la registrazione delle variazioni indotte dalle anomalie sepolte consente la caratterizzazione delle proprietà elettromagnetiche del sottosuolo.
In ogni stazione di misura viene generato un campo elettromagnetico per mezzo di una bobina di trasmissione e registrato (con una seconda bobina, opportunamente disaccoppiata dalla prima) il campo di risposta nelle due sue componenti:
- Componente in quadratura : proporzionale allo sfasamento tra l'onda trasmessa e quella ricevuta, ed anche, nel range di frequenza utilizzata, proporzionale alla conducibilità del volume di suolo sottostante le due bobine;
- Componente in fase (rispetto all'onda EM trasmessa): proporzionale all'intensità del campo elettromagnetico ricevuto dallo strumento, quindi indice di presenze metalliche (materiale con alte concentrazioni di ioni metallici, tubazioni, fusti, serbatoi, oggetti esplosivi, ecc.) che amplificano notevolmente la risposta del sottosuolo.
Indagine eseguita con l'EM 31 per l'individuazione di fusti metallici interrati
E' inoltre possibile valutare, sulla base dei due parametri precedenti, anche la conducibilità apparente dei materiali presenti, generalmente espressa in mS/m.
Con questo sistema si ottiene una risposta evidente sia da metalli ferromagnetici che da quelli non-ferromagnetici (alluminio, ottone, piombo) ampliando le limitate capacità del semplice magnetometrico. In questo modo è possibile identificare oggetti metallici che abbiano perso le caratteristiche ferromagnetiche a causa di una lunga permanenza nel sottosuolo (come nel caso di ordigni inesplosi interrati da decine di anni).
Le misure possono essere effettuate sia in modo assoluto che in relativo. Nel primo caso è necessario eseguire una serie di misure di taratura che permettono la valutazione dell'intensità del campo magnetico primario, il quale viene di seguito considerato costante nella valutazione del rapporto con quello indotto. Questo tipo di misure, pur permettendo una valutazione assoluta dei valori, richiede l'esecuzione di numerose tarature durante l'arco delle misure e garantisce la correlazione fra letture effettuate in periodi di tempo prolungati.
Nel caso invece si effettuino letture in modo relativo, l'intensità del campo magnetico primario viene valutata durante ogni misura ed il rapporto con quello indotto ha valore locale. Per misure effettuate in periodi brevi, l'intensità del campo primario può essere considerata costante e le variazioni misurate, pur non coincidendo col valore reale, mettono egualmente in risalto le anomalie sepolte.La profondità d'indagine varia in funzione delle frequenze utilizzate e del tipo di materiale indagato, potendo raggiungere oltre 6 m con le frequenze più basse.
L'EM 31 è equipaggiato con una bobina trasmittente ed una ricevente poste alle estremità dell'apparecchio e da una bobina centrale che elimina gli effetti del campo magnetico primario, di intensità molto superiore a quello indotto dall' EM. Le bobine riceventi registrano, tramite un convertitore A/D a 16 bit, il segnale dovuto al campo campo magnetico indotto; dall'analisi di convoluzione tra il campo primario e il secondario viene elaborato il loro rapporto, espresso in PPM (parti per milione).
L'EM 31 offre la possibilità di scegliere le frequenze di lavoro in un range compreso tra 300 e 20.000 Hz a cui corrispondono diverse capacità penetrative delle onde elettromagnetiche emesse dallo strumento. I dati di campagna sono registrati all'interno dell'EM e successivamente scaricati su PC per la loro elaborazione.Vengono restituite mappe di conducibilità o mappe di dello sfasamento del campo elettromagnetico registrato rispetto a quello prodotto, alle varie profondità di indagine.
Indagine elettromagnetica in area urbana per individuazione di cavità sotterranee. Si individua un'area resistiva in giallo (la probabile cavità), e un sottoservizio