Földradar

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. március 24-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 6 szerkesztést igényelnek .

Georadar  - radar , amelynek vizsgált közege lehet a föld, a talaj (innen a leggyakoribb elnevezés), édesvíz, hegyek. A Georadar egy nagyfrekvenciás (10 MHz-től 1000 MHz-ig terjedő) módszer a nagy felbontású elektromágneses hullámok felvételére a talajról és a talajszerkezetekről. Az antenna az impulzusgenerátor által generált radarimpulzusok továbbítására és visszanyerésére szolgál. A visszaadott impulzust ezután feldolgozzák a talajszelvényképek elkészítéséhez. A fő geotechnikai alkalmazások a talajprofil képalkotás és az eltemetett tárgyak helymeghatározása. A GPR folyamatos felbontású képet ad a talajszelvényről, nagyon csekély talajbolygatás mellett. A GPR nem alkalmas nedves agyagokhoz és nagy vezetőképességű iszapokhoz (0,15 milliohm/m). A GPR felbontás a mélységgel csökken [1] .

Georadar design

A modern georadar egy összetett elektronikus eszköz, amelynek alkatrészei a következő funkciókat látják el:

Így a georadar három fő részből áll: az antenna részből, a regisztrációs egységből és a vezérlőegységből.

Az antenna rész adó- és vevőantennákat tartalmaz. A regisztrációs egység alatt laptopot vagy más rögzítőeszközt értünk, a vezérlőegység szerepét pedig kábelrendszer és optikai-elektromos konverterek látják el.

A GPR fejlődésének története

A Georadar fejlesztését Európa, Amerika, Oroszország és a Szovjetunió különböző országaiban végezték. Természetes körülmények között végzett kísérletek alapján tanulmányozták a viszonylag vékony, erősen elnyelő közegek szondázására alkalmas speciális radarok készítésének módszereit. Az antennás sokk-gerjesztés alkalmazása lehetővé tette a tengeri jég elektromos jellemzőinek becslését különböző frekvenciákon. A tengeri jég vastagságának első radarmérését 1971 -ben végezték el M. I. Finkelstein által 1969 -ben javasolt szintetizált videoimpulzusjel módszerével . Ezt a módszert alkalmazták az első ipari radaros tengeri jégvastagság-mérőben, az "Aquamarine"-ban.

1973 - ban bebizonyosodott, hogy Közép-Ázsia sivatagi régióiban a víztartó rétegek mélysége észlelhető és mérhető egy repülőgépről. A RIIGA-nál kifejlesztett radart használtuk, amely az antennát 50 ns időtartamú impulzusokkal, a spektrum középső frekvenciájával körülbelül 65 MHz-es impulzusokkal gerjesztette. A szondázási mélység 200...400 m-es repülőgép repülési magasságon több mint 20 m. Hasonló munkát végeztek mészkőnél 1974 -ben , fagyott kőzeteknél 1975 -ben .

Ki kell emelni az apertúraszintézis módszer alkalmazását az Apollo 17 űrszonda fedélzetére telepített radarrendszerben a Hold felszínének tanulmányozására . A rendszert 1972 -ben egy repülőgépen tesztelték Grönland gleccserei felett 50 MHz-es frekvencián, impulzusidőtartam mellett 80 µs lineáris modulációs frekvenciával (sűrítési arány 128).

A georadar sorozatmintái a 70-es évek elején kezdtek megjelenni. Az 1980-as évek közepén az elektronika és a számítástechnika fejlődésében bekövetkezett újabb ugrás miatt megnőtt az érdeklődés a GPR iránt. De a tapasztalatok szerint ez a fejlesztés nem volt elegendő. Az anyagok feldolgozásának munkaerőköltsége nem tudott teljes mértékben megtérülni, a GPR iránti érdeklődés ismét visszaesett. A 90-es években, amikor újabb tudományos és technológiai forradalom zajlott le, és a személyi számítógépek elérhetőbbé váltak, a GPR iránti érdeklődés ismét megnőtt, és ez idáig nem gyengült.

Az 1990-es évek vége óta rendszeresen tartanak ennek a módszernek szentelt kutatási konferenciákat. A folyóiratok különszámai megjelennek.

Hogyan működik

A felszín alatti szondázó radarokat a dielektromos közegek vizsgálatára tervezték a dielektromos állandó és/vagy az elektromos vezetőképesség megváltoztatásával. A talajradarokat leggyakrabban talajok mérnöki és geotechnikai felmérésére, valamint (nem fémből készült) épületszerkezetek roncsolásmentes vizsgálatára használják.

A legtöbb modern georadar [2] működési elve megegyezik a hagyományos impulzusos radarokéval . A vizsgált közegbe elektromágneses hullám sugárzik, amely a közeg metszeteiről és a különböző zárványokról visszaverődik. A visszavert jelet a GPR veszi és rögzíti.

Jelenleg a legtöbb sorozatgyártású radar több altípusba sorolható, amelyek működési elveikben különböznek egymástól:

A fenti radartípusok mindegyikéhez lehetőség van egy vagy több csatorna használatára. Ebben az esetben feltételesen fel lehet osztani ezeket a GPR-eket további osztályokra:

Georadar alkalmazás

A Georadar felmérés egy műszeres diagnosztikai módszer, amelyet építkezési talajok, valamint különféle objektumok alapjainak és teherhordó szerkezeteinek vizsgálatára használnak. A Georadar kutatás roncsolásmentes módszerekre vonatkozik, és lehetővé teszi a talaj vagy a szerkezetek szerkezetének meghatározását gödrök és lyukak fúrása nélkül. Ezenkívül a GPR lehetővé teszi az üregek és a mérnöki kommunikáció észlelését a talaj felszíne alatt.

Lásd még

Irodalom

Jegyzetek

  1. Budhu, M. (2011) Talajmechanika és alapozás. 3. kiadás, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken. lásd a 3.5.1 Talajkutatási módszerek fejezetet
  2. [1] Archiválva : 2015. december 21. a Wayback Machine -nél  - elvi videó

Linkek

Georadar felmérés