giovedì 31 dicembre 2020

STEP #28 - La sintesi

LA SINTESI  

Il terminegeodìmetro” s. m. [comp. di geo- e di (stanzio)metro] indica, in topografia, un distanziometro di grandissima precisione su piccole distanze, utilizzante un fascio di luce modulata, secondo il principio dei radar a modulazione di frequenza. Il primo distanziometro elettronico venne inventato nel secondo dopoguerra dallo svedese Erik Bergstrand, che lo nominò "Geodimeter", contrazione della frase Geodetic Distance Meter, da qui il nome (step #01).



La storia della nascita dello strumento è complessa, infatti la possibilità di misurare le distanze con la luce fu per diversi secoli il sogno di diversi studiosi. 

Occorre arrivare fino al secondo dopoguerra affinché lo svedese Erik Bergstrand, inventore del primo distanziometro elettronico, possa costruire il primo distanziometro elettronico utilizzabile commercialmente chiamato Geodimeter, contrazione della frase Geodetic Distance Meter  (step #09).

La scienza legata all’utilizzo dello strumento in analisi viene poi chiamata geodesia: una disciplina che si occupa della ricerca della forma e delle dimensioni della Terra e della sua rappresentazione grafica (step #04).


Il principio fisico alla base del funzionamento del geodimetro si basa sul fenomeno della riflessione parziale possibile grazie al prisma, che costituisce anche il simbolo dello strumento (step #05 e #06).

Come possiamo vedere dalla tassonomia, tuttavia esistono diversi strumenti basati sul principio della misura elettronica della distanza. In relazione alla natura delle onde utilizzate i distanziometri elettronici si differenziano in geodimetri e tellurometri. A loro volta i geodimetri si distinguono poi in base al tipo di misurazione che può avvenire a modulazione oppure ad impulso (step #14).

Il principio chimico legato alla  misura  elettronica  della  distanza  (EDM: Electronic  Distance  Measurement) è basato sull’emissione  di onde elettromagnetiche che permettono di rilevare la distanza. A livello molecolare, durante il fenomeno dell’assorbimento delle onde, atomi e molecole assorbono le radiazioni elettromagnetiche di frequenza opportuna, subendo una serie di fenomeni (step #26).


Gli elementi che compongono il geodimetro sono molteplici e comprendono particolari materiali capaci di emettere sorgenti luminose (lampade a filamento di tungsteno, lampade al mercurio, laser o diodi fotoluminescenti), ma anche componenti elettroniche come il divisore di frequenza, il display e la tastiera usati per programmare lo strumento e misurare le distanze (step #03). Fondamentali sono state le scoperte di alcuni materiali, come ad esempio l'arseniuro di Gallio, che ha aperto le porta alla strumentazione attuale. Il godimento è composto anche da un trasmettitore, provvisto di cannocchiale orientabile, e il riflettore fornito di uno o più prismi, che permettono di rilevare la distanze. La stazione totale del geodimetro comprende poi anche un treppiede su cui appoggiare lo strumento al fine di fissarlo al suolo e quindi per permetterne un corretto funzionamento (step #08). Al fine di osservare lo strumento nella sua interezza e con tutti i componenti è stata descritta l'anatomia del geodimetro attraverso alcune immagini esplicative (step #16)


Il geodimetro è uno strumento di cui si è largamente parlato nel corso dei secoli e che ha avuto un’enorme evoluzione, sono infatti molteplici i saggi e le monografie che portano lo strumento nella letteratura di tutto il mondo (step #10). In particolare, nel corso della storia, determinate parole sono state utilizzate in relazione allo strumento. Infatti, in letteratura si parla di "geodiemtro" in maniera assidua durante il corso della seconda metà del Novecento e con simile frequenza viene utilizzato il termine “geodesia”, sebbene focalizzandoci sull'Italia, possiamo notare che il termine ha avuto un’espansione più importante a partire da metà Ottocento (step #24).

Il geodimetro è anche comparso all’interno di una serie televisiva western americana: “Hell on wheels” (step #12). Alla seria televisiva si aggiungono anche alcuni fumetti che ritraggono lo strumento, come la Vignetta di Alvaro (step #21), ma anche francobolli internazionali (step #18), pubblicità dello strumento stesso (step #13) e un tatuaggio (step #extra).

Il godimento è uno strumento ormai molto utilizzato nel campo della misurazione del territorio, è stato infatti oggetto di molteplici studi che hanno portato alla nascita brevetti, pubblicati a partire dall’Ottocento (step #17) e ha ovviamente anche un suo marchio di fabbrica, “GEODIMETER” (step #20). Oggi esistono delle normative tecniche da seguire per la costruzione dello strumento e le due aziende principali che producono questo strumento sono Geoblex e Trimble (step #23 e #11).

In generale, lo strumento in analisi è stato oggetto di una lunga evoluzione nel corso dei secoli, perciò per avere una visione più chiara sono stati raccolti i punti salienti della sua storia nella mappa concettuale e nell' abbecedario (Step #27 e #19) e dei numeri che lo descrivono (step #15)Anche il suo utilizzo richiede una preparazione specifica, tuttavia le regole per il funzionamento sono state descritte nel manuale d'uso (step #22).





sabato 26 dicembre 2020

STEP #27 - La mappa concettuale

 LA MAPPA CONCETTUALE


La mappa concettuale riporta alcuni dei concetti più importanti legati al geodimetro. I nodi sono collegati tra loro da relazioni di vario genere: ad esempio, nella parte destra della mappa gli elementi sono relativi al funzionamento e ai principi fisici e chimici su cui esso si basa. Invece, i restanti nodi si concentrano sui concetti legati maggiormente alla storia, all’evoluzione delle tecniche di misura delle distanze e della geodesia, ovvero scienza legata allo strumento, ha avuto nel tempo. 




domenica 20 dicembre 2020

STEP #26 - La chimica e gli strumenti scientifici

Il geodimetro e la chimica:

La  misura  elettronica  della  distanza  (EDM: Electronic  Distance  Measurement) è basata sull’emissione  di onde produce direttamente la  distanza  misurata  sul display dello strumento, che prende il nome di distanziometro elettronico. Per questo motivo i principi chimici legati al funzionamento sono quelli delle onde trasversali e longitudinali.


Un geodimetro  a  modulazione prevede  che  un  fascio  continuo  di  onde luminose portanti, perlopiù di tipo infrarosso, vengano modulate in  ampiezza  e  inviate  a  un  apparato riflettente passivo (prisma) e da qui rimandate all’apparato emittente.


Che cos’è un’onda?

Un’onda è una perturbazione che si propaga nello spazio trasportando energia ma non materia. Essa è emessa da una sorgente e può essere di due tipi: meccanica o elettromagnetica. 

Le onde elettromagnetiche sono le onde che costituiscono la luce e sono dunque le onde che permettono il funzionamento del geodimetro. 



Andamento dell'onda elettromagnetica che permette la misurazione


Intorno alla metà del XIX secolo, il fisico scozzese J.C. Maxwell scoprì che una carica elettrica oscillante produce un campo elettrico e un campo magnetico tra loro perpendicolari che si propagano in forma di onde. Da questi studi si concluse quindi che la luce è costituita da onde elettromagnetiche formate dalla simultanea propagazione di un campo magnetico e di un campo elettrico tra loro perpendicolari. 


Le onde elettromagnetiche vengono classificate in base alla lunghezza d’onda: tra le onde aventi lunghezza d’onda maggiore abbiamo le onde infrarossi, le microonde e le onde radio.  Tra le onde aventi lunghezza d’onda minore troviamo, invece, i raggi ultravioletti (UV), i raggi X e i raggi gamma. 


A livello atomico, durante il fenomeno dell’assorbimento delle onde, atomi e molecole assorbono le radiazioni elettromagnetiche di frequenza opportuna, subendo una serie di fenomeni, come ad esempio: 

  • L’interazione tra le onde radio e lo spin dei nuclei atomici
  • La rotazione delle molecole dovuta dall’azione delle microonde
  • Il movimento degli elettroni di valenza che sono stimolati dai raggi UV 
  • L’espulsione degli elettroni più vicini al nucleo da parte dei raggi X



Fonti: 

https://docplayer.it/9023597-Misure-di-distanza-distanza-reale-e-topografica-10-04-2014-misure-dirette-e-indirette-concetti-generali.html 

https://www.chimica-online.it/download/onde_elettromagnetiche.htm  

https://www.chimica-online.it/fisica/onde-trasversali-e-onde-longitudinali.htm  


STEP #25 - Le cose personali

Memento - l'oggetto del passato 

Questo quadernino mi ricorda la mia adolescenza, poiché lo usavo per scrivere alcuni pensieri.  

                                            

Utensile - l'oggetto del presente 

Il mio computer mi accompagna durante la vita di tutti i giorni ed uno strumento essenziale per me.

                                     

Feticcio - l'oggetto del futuro

Questo segnalibro è un portafortuna che conservo da anni e spero che continuerà ad essere di buon auspicio. 

                                             

STEP #24 - Le parole nella storia

 Ecco come si sono diffuse le parole legate al geodimetro nel corso della storia:

 grafico 1 - diffusione della parola "Geodimeter", "Erik Bergstrand" e "geodesy" nel Regno Unito
 

UK: Il grafico 1 riportato sopra mostra l’utilizzo delle parola "Geodimeter", "Erik Bergstrand", ovvero l’inventore dello strumento in questione e "geodesy", ovvero il nome specifico della disciplina topografica. 

Il grafico 2 presenta l’andamento dell’utilizzo della parola Geodimeter, in cui si può notare un forte picco negli anni '60 e '70 del 900, seguito da una costante discesa negli anni successivi, fino ad arrivare al 2019. 

Il grafico 3 presenta l’andamento dell’utilizzo del nome dell’inventore del geodimetro Erik Bergstrand, in fortissima crescita durante gli anni '50 e '60 del 900 che poi diminuisce con altrettanta forza fino a non essere più utilizzata ai giorni nostri. 

Il grafico 4 presenta l’andamento dell’utilizzo della parola “geodesy”, ovvero geodesia, che a differenza degli altri due termini è molto più usatagià a partire dal 1800, per trovare poi una forte crescita dal 1960 al 1980 circa e diminuire gradualmente negli anni 2000.


grafico 2 - diffusione della parola "Geodimeter" nel Regno Unito
                                 

grafico 3 - diffusione della parola "Erik Bergstrand" nel Regno Unito
                              

grafico 4 - diffusione della parola "geodesy" nel Regno Unito
 






grafico 5 - diffusione della parola "Geodimetro" e "geodesia" in Italia
                            


IT: Il grafico 5 riportato sopra mostra l’utilizzo delle parola "geodimetro" e "geodesia", ovvero il nome specifico della disciplina topografica. Non risultano presenti libri in cui viene citato il nome dell'inventore dello strumento. 

Il grafico 6 presenta l’andamento dell’utilizzo della parola geodesia, in cui si può notare l'andamento altalenante che ha acquisito nel tempo, con dei periodi di picco intorno al 1860 e poi di nuovo nel 1968 e nel 1938, fino a calare sempre di più negli anni '90 e 2000.

Il grafico 7 presenta l’andamento dell’utilizzo della parola geodimetro, concentrato in un periodo ben definito che va dal 1944 al 1980 circa, per poi scendere con costanza fino al 2019.


grafico 6 -  diffusione della parola "geodesia" in Italia
                                         
grafico 7 -  diffusione della parola "Geodimetro" in Italia
                                          
                              


Fonte: https://books.google.com/ngrams   




STEP #23 - La normativa

 LA NORMATIVA DEL GEODIMETRO

La normativa a cui fa riferimento lo strumento in analisi è la Normativa ISO 17123-4:2012 . 
Questa normativa definisce delle procedure utilizzate nel campo della misurazione attraverso strumenti dei misurazione EDM (Electro-optical Distance Meter).  

Norma numero : ISO 17123-4:2012
Titolo : Optics and optical instruments -- Field procedures for testing geodetic and surveying instruments Electro-optical distance meters (EDM measurements to reflectors)
ICS : [17.180.30
Stato : IN VIGORE 
Commissioni tecniche: Geodetic and surveying instruments  
Data entrata in vigore : 23 maggio 2012


Fonti: 

STEP #22 - Un manuale d’uso

COME FUNZIONA UN GEODIMETRO?

- Avvio e registrazione

- Misura delle altezze

- Calcolo distanza tra due punti

- Inserimento manuale delle coordinate

- Tracciamento

- Scarico dati con i programmi 


Spiegazione:

Una volta posizionata la stazione totale sul terreno, si avvia la connessione dello strumento attraverso i comandi presenti nell’interfaccia principale con lo schermo. Prima di avviarsi il Geodimeter compie due mezzi giri per poi tornare alla posizione iniziale e dare un segnale sonoro come feedback di avvio dello strumento. 


Una volta avviato si fa la compensazione dello strumento e si inserisce l’angolo orizzontale di riferimento. Si può anche regolare la posizione attraverso una piccola manovella laterale, che basterà ruotare a piacere per far compiere allo strumento una rotazione sull’asse longitudinale. Lo stesso procedimento, messo in atto sulla manovella superiore, permette di far ruotare il fulcro dello strumento sull’asse trasversale dell’oggetto.  


Si può quindi iniziare con il rilievo: attiviamo il programma 1 premendo il tasto PRG 1 e poi ENTER per confermare. Inseriamo quindi il nome del JOB che stiamo per effettuare e poi premiamo ENTER per confermare. Successivamente si controlla che “Imen” sia in modalità ON, altrimenti la numerazione effettuata non verrà registrata. Completati questi step va inserita l’altezza strumentale, ovvero l’altezza rilevata dal puntaterra schiacciando il simbolo di riferimento del prisma. 

Automaticamente inizierà il programma 2 e verrà chiesto se si vuole incrementare la numerazione, a questo punto si può confermare premendo ENTER. Inseriamo a questo punto l’opzione prisma e scegliamo l’opzione duplicativa, in questo modo non si dovranno reinserire le misure, ma solo riconfermarle. Eventualmente però sarà comunque possibile modificarle in seguito. 

A questo punto ci troviamo nella pagina di visualizzazione dei dati angolari e quindi è possibile effettuare la misura della distanza con AM e registrare i dati inseriti in precedenza con il tasto REG. 


Una volta effettuata la misurazione, si può staccare la tastiera alfanumerica per registrare i dati raccolti. Per lo scarico dei dati si possono utilizzare dei programmi come PanDriver: andiamo a selezionare il lavoro svolto in precedenza e cliccando sul tasto rosso appariranno tutti i dati rilevati. I punti andranno infine mappati dal programma e si possono esportare.


 Geodimeter manuale d'uso -  https://www.youtube.com/watch?v=W8q8UZBvhjY 
                          

domenica 6 dicembre 2020

STEP #21 - Nei fumetti

Alcuni FUMETTI in cui è presente il GEODIMETRO:


   La vignetta di Alvaro https://www.prospettivegeometri.it/la-vignetta-di-alvaro 
      

1. La vignetta di Alvaro:

La forza di una Categoria si misura spesso dal senso di “collegialità”. Diversi Collegi d’Italia puntano molto sugli eventi celebrativi ma anche sugli incontri conviviali, sulle gare sportive e tante altre occasioni per stare insieme, conoscersi e condividere momenti diversi dalle abitudini quotidiane. È in questo ambito che si consolidano i rapporti, le amicizie e si crea un vero clima di condivisione. “Prospettive Geometri” riceve anche brevi resoconti di “rimpatriate” tra vecchi compagni di scuola accompagnati –spesso– da foto di gruppo di studenti ed ex professori.

Stavolta il Collega Alvaro Periotto ha immortalato, a suo modo, con stile e bravura il ritrovo dei compagni di scuola dell’Istituto Fontana di Rovereto, a 51 anni dal diploma. Secondo la personalissima reinterpretazione di Alvaro, a Malga Cimana ne succedono davvero di tutti i colori.



Vignetta per concorso di lavoro http://www.bisceglieindiretta.it/cercasi-2-geometri-per-lutc/ 
                


2. Vignetta per concorso di lavoro:

La vignetta, in cui è rappresentata la figura di un geometra accostato ad un geodimetro, è stata utilizzata dal comune di Bisceglie indice un concorso per 2 geometri addetti all’Ufficio Tecnico del Comune con contratto di lavoro a tempo indeterminato. 




Fonti: 


STEP #20 - MARCHIO DI FABBRICA

LA STORIA DEL MARCHIO DI FABBRICA DEL GEODIMETRO

Martedì 11 maggio 1954, è stata depositata la registrazione di un marchio federale statunitense per il Geodimeter. L'USPTO ha assegnato il numero di serie del marchio GEODIMETER 71666142. Il corrispondente indicato per GEODIMETER è BREWSTER TAYLOR di STITES & HARBISON, PLLC, 1199 NORTH FAIRFAX STREET, SUITE 900 ALEXANDRIA VA 22314-1437. 

Il marchio Geodimeter è depositato nella categoria Merletti, Nastri, Ricami e Articoli di fantasia. La descrizione fornita all'USPTO per GEODIMETER è Distance Measuring Instruments. 



Marchio di fabbrica del geodimetro https://trademark.trademarkia.com/geodimeter-71666142.html