Ricevere tramite la rete elettrica cio' che viene captato, indotto o condotto tra 0 e 115 Hz (ELF)

Sempre nell'ambito delle divagazioni ELF assieme a Renato Romero e' emessa la necessita' di connettersi alla rete elettrica per ricevere ed analizzare cio' che viene captato, indotto o condotto  tra 0 e 115 Hz .
Il problema e' che con un normale trasformatore , neanche di tipo audio sofisticato si scende al di sotto di 5 -10 Hz . Inoltre c'e' il pericolo di un basso isolamento .
Il problema e' stato aggirato costruendo un trasformatore formato da due avvolgimenti e ferriti usate per la costruzione del sensore di campo magnetico ICS101 Sistel :
http://www.comsistel.com/product.php?id_product=15

Descrizione del progetto :
http://www.vlf.it/romero3/ics101.html

Immagine del trasformatore di accoppiamento :

Con una induttanza di svariati Henry sul primario e sul secondario ( 100000 spire su ferrite ad alta permeabilita' ) non ci sono problemi a scendere ben al di sotto dell' Hz .
Chiudendo il secondario su una resistenza da 10 Ohm si hanno in uscita meno di 1Vpp.
Questo perche' la resistenza del filo da 0,2mm e' molto alta e funziona come ramo dell' attenuatore equivalente a T .
I primi risultati sono molto interessanti .
Si riconoscono il condizionatore , il saldatore Weller , l'alimentatore switching che ricarica la batteria del PC ed altri carichi che vanno a modulare simmetricamente il 50 Hz di rete o la seconda armonica a 100Hz .
A mano a mano che ho individuato i vari generatori di disturbi , lo spettrogramma rimanente rimane via via piu' pulito .

Risolto il mistero dei segnali periodici in ELF ricevuti dall' Osservatorio di Cumiana

Nella stazione di Cumiana di Renato Romero , si rilevano a cadenza periodica ( ogni ora ) degli strani segnali nella gamma 0-36 Hz ( ELF - Extremely Low Frequencies )
Di seguito lo spettrogramma esteso con registrate diverse ore e le ipotesi di correlazioni con gli orare e le stazioni vicine .
Una volta durante un incontro assieme allo stesso Romero , si e' accesa la giusta lampadina : e se fossero i treni ?
Una veloce consultazione degli orari della tratta ferroviaria Torino Pinerolo , ha consentito una prima conferma indiretta .
Di seguito lo spettrogramma esteso con registrate diverse ore e le ipotesi di correlazioni con gli orari e le stazioni vicine e il sinottico delle tratte e stazioni ( per la verita' ora Porta Nuova e' stata sostituita da Porta Susa ) e lo schema delle rete Ferroviaria Piemontese .

DISTRIBUZIONE RETE ELETTRICA ITALIANA 

Ci piace pero' sempre avere conferme fisiche misurabili , per cui ,approfittando del fatto che sovente viaggio in treno ( sia alta velocita' - Italo , sia treni regionali - Trenitalia ) , ho effettuato alcune registrazioni a bordo dei segnali generati dai treni .
E' emerso che sia i treni alta velocita' che normali emettono "rumori" a frequenze basse , piu' frequenze dipendenti dalle velocita' del motore,  con una fondamentale , armoniche e frequenze di modulazione switching ( ricordiamo che le linee in Italia sono in corrente continua ed i motori dovrebbero essere in corrente alternata , per evitare le spazzole ).
Di seguito lo spettrogramma della partenza di Italo ( analizzata con Spectrum Lab )  , fino al raggiungimento della velocita' di crociera di 300km/h ( circa 420 Hz ) :

I treni regionali hanno andamenti simili , ma con frequenze minori .

Tutto cio' non bastava pero' a validare la tesi , treni diversi , linee diverse , tempi diversi , per cui abbiamo organizzato una prova definitiva .

Ho preso il treno Torino-Pinerolo ed ho registrato il segnale ricevuto nel treno con un sensore di campo magnetico autocostruito di cui avevo misurato le frequenza minima a -3dB pari a 7 Hz e massima paria a 10 KHz. Progetto di Renato Romero , realizzazione e modifiche congiunte con il sottoscritto , nome provvisorio VIC20 ( come uno dei primi PC di buona memoria .... ) .

Renato Romero ha registrato durante lo stesso tempo con due sensori di campo magnetico ortogonali modello ICS101 - Sistel : http://www.comsistel.com/product.php?id_product=15

Successivamente i segnali sono stati confrontati per rivelare eventuali parti comuni dovuti all'irradiazione di segnali da parte del treno .

L'analisi , effettuata con Sonic Visualizer e' riportata nella figura successiva .

Ovviamente non tutto cio' che viene generato e rivelato a bordo del treno viene ricevuto dalla stazione fissa di Cumiana , ma le aree di correlazione indicate in rosso , dimostrano la tesi .

Sono state ricevute a Cumiana le frequenze della motrice in fase di accelerazione vicino al punto piu' vicino del percorso ( primi segnali a lisca di pesce ) e alcune aree di rumore verticali che si ritiene che il treno generi per via della scintillazione del pantografo sulla linea .

Di seguito immagini fuori e dentro al treno ( mi sono posizionato proprio al di sotto del pantografo )

Risonanze di Schumann ricevute dalla Terra e dallo Spazio - Difficile spiegarle meglio

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2011GL049668/full

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2011GL049668/epdf

Forte Pulsazione Geomagnetica in ELF ricevuta dall'Osservatorio di Forno con il magnetometro ICS101

Si tratta del "disco volante " attorno ad 1Hz intorno alla 4:00 UTC .

Collegamento ai grafici in tempo reale ora anche con visualizzazione MULTISTRIP per visualizzazione su tempi molto lunghi :

http://www.sidmonitor.net/gallery/station3.html

Campo magnetico, ELF/VLF e precursori sismici

Per più di un decennio ho fatto ascolti sistematici in elf/vlf ed ho registrato il campo magnetico terrestre con un magnetometro autocostruito. Non ne avevo coscienza ma ho vissuto per tutta una vita in un territorio ad altro richio sismico. Il 20 maggio 2012, le mie radio, le mie antenne (e putroppo anche il mio letto) si sono trovate a meno di 10 km dall'epicentro del terremoto che ha sconvolto la pianura padana emiliana.   Non ci era mai stato detto ma una breve ricerca nella nostra storia  locale ha confermato che da sempre il terremoto è stato compagno delle nostre esistenze.   Negli anni '90 ho seguito il lavoro del compianto prof.Mognaschi, ho collaborato alla pubblicazione "Radioonde" e, proprio durante una visita alla sua residenza estiva di Brallo di Pregola, ho parlato a lungo della possibilità di "ascoltare" l'attività tellurica : suo è un articolo nell'inserto del maggio 1989 di Radiorama proprio sul "Monitoraggio dell'attività tellurica e previsione dei terremoti"; su "Radioonde" del 10/1997 (http://www.webalice.it/rromero/mognaschi/08-radioonde.pdf , grazie Romero !) c'è la testimonianza di IK0VSV, Marco Eleuteri da Todi, che riporta l'ascolto di un "forte fruscio" su più gamme prima degli eventi sismici. Io non voglio entrare in polemica con alcuno, voglio solo portare la mia testimonianza : io c'ero e non ho sentito né rilevato nulla; né prima, né durante gli sciami sismici (le volte che mi sforzavo di abbandonare l'accampamento in giardino per salire dalle mie radio), né dopo.

Questa, di seguito, la storia delle mie attività di monitoraggio.

Campo magnetico.

Il magnetismo naturale e, soprattutto, i magneti statici (le calamite) mi hanno sempre affascinato. Con il tempo  ho realizzato più tipi di magnetometri (RadioKit 10/1997 ed 11/1197). Uno in particolare, equipaggiato con il sensore FGM3 che Claudio Re ed altri appassionati stanno utilizzando, è stato utilizzato per svariati anni e con il continuo confronto con gli "A-index" dell'osservatorio NOAA per le medie latitudini di Fredericksburg (USA).

Qui è possibile vedere il confronto dell'anno 1998 tra i due strumenti.

 Un mese, preso a campione, con il confronto diretto giorno dopo giorno.

Le osservazioni sono andate avanti anni, poi, complice anche il guasto del computer dedicato (un Olivetti M15 a floppy !!), proprio per la mancanza dell'emozione di rilevare anomalie locali (i dati erano sempre congrui all'osservatorio NOAA) il progetto è stato abbandonato alle soglie del nuovo millenio.

ELF/VLF

Nell'aprile del 1975 su "Sperimentare" apparve un articolo di Gianni Brazioli dal titolo "un radiotelescopio in miniatura".  Il titolo non era azzeccatissimo : si trattava di un ricevitore aperiodico ad amplificazione diretta. Lo realizzai ma, non sapendo cosa avrei dovuto ascoltare,  accantonai presto il progetto. Solo con gli inizi degli anni novanta e grazie all'articolo apparso su CQ Elettronica del febbraio 1992, a firma Roberto Arienti, ed a quello di marzo dello stesso anno che illustrava il progetto SEPAC/INSPIRE pubblicando lo schema del ricevitore, sono potuto passare all'ascolto sistematico : con il ricevitore INSPIRE prima e poi con il mio ricevitore ELIRCA2 apparso su Radiokit giugno1996, sviluppando anche uno dei primi software per l'analisi spettrale su piattaforma MS-DOS. Sono seguiti anni di registrazioni su audiocassetta e la partecipazione al progetto INSPIRE;  l'interesse è andato poi a calare e gli ascolti, pur continuando, sono diventati saltuari. 

 

                                                                                            (un grazie a www.introni.it)

Con il rinnovarsi delle tecnologie, sono passato all'ascolto, meglio dire alla visualizzazione, dello spettro tra i 15 ed i 23 kHz.  Utilizzando il fantastico software "Spectrum Lab" di DL4YHF, periodicamente analizzo le emissioni in questo range di frequenze. 

Screenshot dello spettro 15/23 kHz.

In alcuni di questi si evidenzia uno strano segnale, di sicura origine artificiale e locale, intorno ai 17,5 kHz.

 

Una celia finale : l'unico mio ricevitore radio che ha "sentito" il terremoto è stato il grande, indimenticabile G4/216;  cadendo da circa un metro e mezzo, il Geloso ha segnato il pavimento in gres ma è rimasto praticamente intatto, a parte la leggera piegatura di una maniglia frontale. Roba d'altri tempi !

Buon Natale e buoni ascolti de I4IBR  Marco Ibridi

PROGETTO MEM - Monitoraggio Ambientale nella bande ULF-ELF-VLF :0,001Hz-100 kHz

http://www.progettomem.it/appr_noise.php?id=0

Interessante sito ricco di spiegazioni e grafici , molto didattico , oltre che di database di dati registrati

Problemi con la navigazione nei menu con Chrome , meglio con Firefox , ma vale pena di sforzarsi ad aprire tutto perche' incredibilmente interessante .

Come ricevere e capire come si formano le Risonanze di Alfven - SRS

Di Fabrizio Francione , al collegamento :
http://www.vlf.it/francionegallery/troncea_2014.html

SRS - Risonanze di Schumann - 16.666 Hz alimentazione treni 

                             Fenomeno di generazione delle risonanze di Alvfen - SRS

ELF : Electromagnetic Pollution Comparison

Inquinamento elettromagnetico registrato in tre luoghi diversi con l'ICS 101 nel range delle ELF (0-30 Hz), mentre in alta montagna sono chiaramente visibili le prime quattro risonanze Schumann, mano a mano che ci si avvicina alla città l'inquinamento radio aumenta esponenzialmente

Electromagnetic Pollution Comparison from 3 different sites taken with the ICS 101 Induction Coil in the range frequency of 0-30 Hz (ELF , Extremely Low Frequency) while over mountains are clearly visible the four Schumann resonances, getting closer to the city , the more electromagnetic pollution increases, until they disappear entirely, covered by ther radio noise of power lines, engines , and electrical equipment.

www.sidmonitor.net

Ricevere le risonanze di Alfven (IAR)

Dopo la pubblicazione : http://air-radiorama.blogspot.it/2013/10/ricezioni-elf-in-condizioni-estreme.html
proseguono le esperienze estreme di Fabrizio Francione con la ricezione delle risonanze di Alfven
( IAR= Ionospheric Alfven Resonances) :http://www.sidmonitor.net/elf/index.html
Le risonanze di Shumann sono dovute eccitazione dei fulmini che fa risuonale la cavita' sferica formata dalla terra e la ionosfera .
Le risonanze di Alfven sono quelle striature orizzontali di rumore che si intravedono tra circa 1 e 4 Hz .
LA loro spiegazione di seguito :
In 1976, Polyakov (1976) predicted the existence of ionospheric Alfvén resonator (IAR), equivalent to the ionospheric waveguide, but operating in vertical direction with shear Alfvén waves. According to the theory, further developed by Polyakov and Rapoport (1981), waves can be trapped between two altitudes characterized by large Alfvén velocity gradients: the lower limit occurs at ionospheric F-layer, the upper limit at about 3000 km. For a review, see, e.g., Lysak (1993).

The so-called spectral resonance structures (SRS) discovered by Belyaev et al. (1989, 1990) are considered to be an evidence for IAR. They are thought to form within the IAR from electromagnetic emissions of lightning charges, just like the Schumann resonances. Up to fifteen bands can be observed, from the 1-2 Hz (Pc1 range) to well above the second Schumann resonance frequency at 14 Hz. After the original finding of SRS at mid-latitudes, they have now been observed also at high-latitudes (Belyaev et al., 1998) 

Ricezioni ELF in condizioni estreme

Fabrizio Francione ci racconta le sue interessantissime esperienze :
http://www.sidmonitor.net/elf/index.html

Extremely Low Frequency : Schumann e ZEVS

Le Risonanze di Schumann sono un gruppo di picchi nella porzione di spettro delle frequenze estremamente basse (ELF) del campo elettromagnetico terrestre. Sono risonanze elettromagnetiche globali, eccitate dalle scariche elettriche dei fulmini nella cavità formata dalla superficie terrestre e dalla ionosfera. Da tempo ero curioso di provare a riceverle con l'Explorer E202 nel campo elettrico e per l'occasione sono andato nel Monferrato, a Savi , vicino a Buttigliera d'Asti in un luogo che mi sembrava idoneo al radioascolto di questo tipo ed abbastanza lontano da elettrodotti.

Ho creato un'antenna marconiana a T di circa una quindicina di metri di lunghezza , utilizzando una piattina 2x2 da ferramenta  ed un paio di pali da campeggio alti poco più di tre metri. Essa è stata collegata a sua volta con una ventina di metri di coassiale all'E202 che campionava dal vivo con Spectrum Lab.
La sessione è iniziata alle 6.00 ed è finita alle 10.00 (UTC). Proprio nello stesso orario,  la marina russa ha trasmesso un segnale da ZEVS a bassisime frequenze ,82Hz,  (vedi http://www.vlf.it/zevs/zevs.htm ). Si possono vedere abbastanza bene le 7 risonanze Schumann, i 50 Hz della corrente alternata Europea ed anche i 60 Hz di quella USA. Un ringraziamento particolare  a Claudio Re e Renato Romero per il supporto durante la realizzazione.

INDUCTION COIL ICS101

Gli appassionati di Radio natura lo sanno: dei vari ascolti possibili nel range dei segnali radio di origine naturale il posto di onore va alle frequenze molto basse, sotto i 100 Hz. E di questi segnali la componente magnetica è sicuramente la più suggestiva e ricca di sorprese. Qui ci possiamo trovare i segnali diretti ai sottomarini, le risonanze di Schumann, pulsazioni geomagnetiche causate da tempeste solari e, forse, i precursori radio sismici.

La tecnica per ricevere segnali su queste frequenze però non è delle più semplici: occorre un "induction coil" (detto anche "Search coil"), in parole povere un "bobinone" con chilometri di filo di rame, avvolti su un supporto ad alta permeabilità come ferrite, mumetal o permalloy. Siccome questi dispositivi sono ampiamente utilizzati nella ricerca scientifica esistono soluzioni commerciali già pronte, ma il loro costo supera abbondantemente i 10.000€ per un set completo costituito dall'induttore e dal sistema di acquisizione: non a caso questi dispositivi rappresentano il sogno proibito di ogni ricercatore VLF che vuole spingersi agli estremi.





Nell'ultimo articolo su vlf.it, intitolato "ICS101 Induction Coil", vediamo insieme come costruirne uno con caratteristiche professionali ma con una spesa molto più contenuta, e collegabile direttamente alla scheda audio. Nell'articolo sono forniti tutti i dati costruttivi, i parametri del progetto, e le indicazioni su come testare e caratterizzare il dispositivo in formato quasi casalingo. Questo l'indirizzo:
http://www.vlf.it/romero3/ics101.html



Renato Romero