IDEAZIONE

Deciso a realizzare un sismografo sensibile anche alle più piccole scosse, Luigi Palmieri realizzò un prototipo utilizzando anche la "forza ausiliaria" della corrente elettrica, che nel 1856 installò all’Osservatorio Vesuviano. Nel 1864 Palmieri affidò a G. Bandieri, prestigioso costruttore napoletano, la realizzazione di un altro esemplare del suo sismografo.

FUNZIONAMENTO

Lo strumento si compone di due parti: un sensore e un registratore. Il sensore comprende una serie di apparati per rilevare i movimenti verticali e orizzontali; quelli per i movimenti orizzontali sono tre: un sismoscopio a mercurio del tipo Cacciatore, così ricordato dallo stesso Palmieri, un pendolo con massa sferica circondata da otto asticelle di vetro, 4 tubi a U di vetro e aperti, riempiti di mercurio. Il sismoscopio tipo Cacciatore è costituito da un cilindro di legno di bosso con una scanalatura coassiale a forma circolare da cui partono 8 fori radiali verso l’esterno, chiusi da spine metalliche di forma conica con la funzione di tappi. Il pendolo è costituito da un filo di acciaio che termina con una sfera di ottone circondata da otto asticelle radiali di vetro sostenute da una struttura di legno in cui possono scorrere con il minimo attrito. L’ampiezza del loro movimento orizzontale è delimitata da dischetti di cuoio coassiali alle asticelle.

Ciascun tubo di vetro a U ha i lati verticali aperti alle estremità, di diametri differenti, e viene riempito di mercurio fino a una certa altezza. Nella parte di tubo più larga una punta di ferro o platino è immersa nel mercurio, mentre nel tubo opposto più stretto un’analoga punta si trova a piccolissima distanza dalla superficie del mercurio. Questa distanza è opportunamente regolabile per rendere l’apparato più o meno sensibile all’ampiezza delle oscillazioni del mercurio nel tubo, conseguenti a movimenti orizzontali del terreno.

Le due punte metalliche costituiscono i contatti elettrici di un circuito che comprende, oltre a una pila, anche il registratore. Sulla superficie libera del mercurio del tubo più stretto poggia un galleggiante di osso, collegato con un filo di seta a una puleggia di osso e a un contrappeso dalla parte opposta. Alla puleggia è solidale un indice per la misura dell’ampiezza dell’oscillazione del mercurio. Tale misura si effettua per mezzo di una scala graduata fissata alla colonnetta di ottone che sostiene la puleggia.

In occasione di un terremoto sufficientemente sensibile per lo strumento, il sismoscopio tipo Cacciatore travasa mercurio nei fori corrispondenti alle direzioni prevalenti del moto orizzontale; l’oscillazione del pendolo allontana le asticelle di vetro, nelle direzioni prevalenti del moto, di una quantità pari alla semiampiezza della massima oscillazione. L’oscillazione del mercurio nei tubi chiude il circuito che attiva il registratore e, sollevando i galleggianti, fa ruotare l’indice della corrispondente puleggia in quantità proporzionale all’oscillazione del mercurio.

Gli apparati sensori per i movimenti verticali sono costituiti da due molle. La prima, più lunga, termina con una disco di ottone e un sottile magnete cilindrico posto molto vicino a una vaschetta di legno contenente limatura di ferro. Il disco di ottone poggia sul lato più corto dell’indice di una scala per la misura degli spostamenti verticali della molla. La seconda molla, più corta, è sostenuta da un braccio di ottone fissato a una colonna, anch’essa di ottone. La molla termina con una punta di ferro o platino mantenuta molto vicina alla superficie libera del mercurio contenuto in un recipiente cilindrico posto sulla sommità di una piccola colonna di marmo, coassiale al sismoscopio tipo Cacciatore precedentemente descritto.

In caso di terremoto, la prima molla oscillando sposterà l’indice della scala indicando l’ampiezza dell’oscillazione verticale. Il registratore si compone di due orologi e un sistema elettromagnetico per la registrazione meccanica dei movimenti orizzontali e verticali rilevati dagli apparati del sensore. Due coppie di elettrocalamite costituiscono il sistema di trasduzione dei segnali elettrici provenienti dai sensori orizzontali (tubi di vetro) e verticale (molla piccola) in movimenti di leve per la scrittura su carta. Quando le oscillazioni degli apparati sensori, dotati di contatti elettrici, sono sufficientemente ampie da chiudere i rispettivi circuiti, ciascuna coppia di elettrocalamite attira la rispettiva áncora. A quest’ultima è collegato un sistema di leve che contemporaneamente blocca l’orologio di sinistra sul giorno, l’ora e i minuti dell’inizio della registrazione del terremoto, avvia l’orologio di destra per il trascinamento della carta telegrafica di registrazione e muove una matita scrivente. Al momento del blocco dell’orologio di sinistra, due campanelli suonano, avvisando dell’inizio della registrazione. A ogni attrazione delle elettrocalamite, due matite di colore diverso tracciano punti o linee: un colore per i movimenti orizzontali, l’altro per quelli verticali.

DIFFUSIONE E NOTE

Palmieri pubblicò per la prima volta la descrizione del suo strumento solo nel 1859. In particolare, nella prima descrizione egli prevedeva tre piccole barre cilindriche magnetizzate, e non una come negli esemplari che ci sono giunti, con la limatura di ferro sottostante. I due esemplari tuttora esistenti sono: il prototipo e l’esemplare costruito da Bandieri. Il primo è conservato al Museo di Paleontologia dell’Università di Napoli, mentre il secondo è conservato al Museo dell’Osservatorio Vesuviano, presso la sede storica al Vesuvio. Un sismografo Palmieri fu inviato in Giappone dove funzionò, presso l’Ufficio Centrale Meteorologico di Tokio, dal 1875 al 1883, poi sostituto da un sismografo Gray-Milne.

Nel 1874 Palmieri progettò una versione portatile del suo sismografo, tuttora esistente all’Osservatorio Vesuviano, che ne consentiva il facile trasporto in zone dove erano in atto sequenze sismiche importanti.

Nonostante i sismografi Palmieri siano stati gli strumenti più sofisticati, prima dell’avvento dei sismografi di Filippo Cecchi, James Ewing, John Milne e della ditta dei Fratelli Brassart, l’elevato costo non ne consentì la diffusione auspicata dal suo ideatore.

SCHEDA TECNICA

Dimensioni: sensore 60x60x80cm | registratore 80x50x80cm;
Materiali: sensore  legno, ferro, ottone, vetro, rame, ferro magnetizzato, marmo, ardesia, osso | registratore: legno, ottone, rame, ferro, marmo, ardesia, tessuto, carta.
Stato di conservazione: molto buono

Proprietario dell'esemplare in primo piano: INGV