天线为使用探地雷达(GPR)可在各种形状和大小。通常最大的天线辐射探测最深的目标所需的较低的频率。最小的天线辐射的最高频率生成所需的最高分辨率的检测小,浅的目标。
天线频率最高的仍然可以检测对象所需的深度使它适合一份工作。堪萨斯城的总裁马克DeSchepper回声探地雷达服务,有超过12年的探地雷达经验和提供了一些优秀的例子,如何选择合适的天线。
选择正确的天线的重要性需要的深度
天线的选择是至关重要的,当考虑到一个特定目标的深度。如果天线频率太大,最大探测深度可能不够寻找所需的目标。探地雷达图像质量降低而增加深度,没有反射可以看到。
相反,如果天线的频率太低,微妙的细节丢失。例如,如果错误的天线已经被选择,个人坚硬的浅层目标不能被探测到,因为他们可能显示为一个连续反射乐队。
当评估天线选择特定的工作,它是至关重要的记住表面覆盖和土壤。一个关键的参数是材料的电导率-沥青情况如何,土壤或混凝土允许电流通过吗?
电导率越大,越大的材料吸收雷达电波穿过它。也就是说,雷达电波的深度渗透逐渐降低材料的电导率增加。
例如,沥青一般电导率较低,而混凝土的电导变化的程度取决于其固化状态,湿润和组成。土壤电导率可以非常不同,从radar-friendly沙土radar-foe粘土土壤。
因此,天线深度规范是建立在材料和应用程序。土壤信息用于天线soil-based应用程序的规范,而concrete-based应用程序使用具体的参数。
其他因素考虑当评估深度渗透包括强化金属表面之间的存在和目标。越接近钢筋或网格间隔(例如,在混凝土板),更复杂的实现它所需的深度渗透。
仔细看看天线带宽范围
探地雷达天线传输的无线电频率,通常有一个最优频率广播最有效。这个值是基于发射机和接收机天线的元素的大小,通常被称为天线的中心频率。
另一个行话来说是天线的带宽,天线广播功率的频率范围内一半的功率发射天线的中心频率。一个标准的探地雷达天线的带宽其中心频率几乎是一样的。
例如,一个400兆赫(MHz)探地雷达天线应该有一个中心频率为400 MHz和辐射功率的频率范围内功率在400 MHz的一半——从200兆赫到600兆赫。
因此,600 - 200 = 400 MHz带宽。同样,一个900 MHz探地雷达天线可能拥有一个带宽可能从450兆赫到1350兆赫。这个带宽范围意味着轻微的中心频率的变化提供最小穿透深度的改善。
这就是为什么探地雷达天线不常用小频率增量。通常,天线可以获得center-frequencies翻了一倍,如200 MHz、400 MHz、800 MHz, 1.6兆赫和2.6 MHz。
选择合适的天线
目标的大小和深度通常确定合适的天线频率将探地雷达工作。选择一个较低的频率天线将提供深入的渗透,但妥协是必须更大的目标被检测出来。
可用天线的频率范围,深度的渗透和应用程序都是最适合的。图片来源:地球物理调查系统公司。
当定位表面下1 - 2英尺,例如,当成像在混凝土和寻找小加强和管道,更高的频率探地雷达天线应该使用提供更大的分辨率。
更深层次的目标和特点,基本选择低频天线。这些天线使用户能够看到更深,而交易的能力解决较小的或很浅的特性和目标。
当扫描工具,中档天线提供足够的分辨率检测4 - 5英寸管道在四到五英尺深。实用程序定位的一般指导方针是1:1的比例;对于每个脚深入,直径一寸需要返回一个双曲反射强的潜在目标。
扫描深度,例如,映射地质特征20 - 50英尺深,低频天线适合作为一个分辨率极高不是必需的。
天线选择基于一个坚实的理解客户目标
根据DeSchepper,天线选择决策后应进行岗前谈话决定的理解的深度调查和客户想要完成什么。其它需要考虑的安全、舒适和便利考虑当工作在梯子或开销。
回声探地雷达工作很大程度上与电工和水管工改造现有建筑物。
我们所做的一切,从一个当地的杂货店,想在地板上安装新的管道,需要定位现有的公用事业和地下管道——所有的核电站。
马克DeSchepper总统,堪萨斯城回声探地雷达服务
此外,回声探地雷达团队在商场的商业铺面装修工作,零售空间和办公空间和办公进行了探地雷达在堪萨斯城的所有医院扫描。他们还为岩土工程和环境工作公司的位置地下储油罐。
当地超市雇佣回声探地雷达进行探地雷达扫描,以避免失去权力收银机或减少制冷管道最近改造项目。图片来源:地球物理调查系统公司。
DeSchepper解释说,杂货店不起事故如削减他们的收银机的权力。同时,地下制冷管道可能运行冷却器,和他们想要做的最后一件事是切成这些制冷管道,这可能会导致灾难性的停机时间,潜在的环境问题,甚至商店疏散。
下面,我们详细的实际天线选择的例子。这些都是来自近8000全美探地雷达回波进行了扫描。
简单的混凝土切割或核心钻孔
对于简单的混凝土切割或核心钻孔、探地雷达回波通常选择更高频率的天线,如1600 MHz或2600 MHz天线。
我通常先达到2600 MHz的天线。这是最高频率,给出了最高分辨率。但更高的分辨率给少的深度调查。如果项目在厚混凝土环境中,我们将一个1600 MHz天线,天线是一个非常锋利的决议,但可以穿透更深一点。
马克DeSchepper总统,堪萨斯城回声探地雷达服务
颠倒,在梯子上工作
目前,回声GPR之前负责定位钢筋anchor-drilling钢板支撑安装在地下室改造与钢安装公司工作。
“工程师选择雇佣我们,因为他们知道,一旦我们有标记出所有的钢可以建立任何支持,可以钻到天花板没有触及钢。这加速了他们的过程。”
使用2 GHz棕榈天线,承包商位于plastic-capped钢筋螺纹耦合器在Z轴。图片来源:地球物理调查系统公司。
为此,DeSchepper选择2 GHz棕榈天线,提供高分辨率的数据与一个像样的深度渗透非常轻量级的。
我颠倒从梯子上,双手在我的头上,我扫描,所以在这种情况下我的天线选择是基于舒适和方便。
马克DeSchepper总统,堪萨斯城回声探地雷达服务
在Z轴定位目标
在一个项目在当地的儿童医院,手掌天线对手头的任务的成功至关重要。医院设立九故事的研究实验室现有的停车场。
承包商必须线程新的垂直钢筋形式嵌入到混凝土的储户。这个概要文件的形式储户¾直径1英寸,还覆盖着一块塑料。
承包商发现很难找到储户和回声GPR协助联系。采用2 GHz棕榈天线回波得以定位plastic-capped钢筋螺纹耦合器在Z轴:
“这非常准确,承包商可以锤钻,在每一列找到30钢筋耦合器。我们已经扫描800 - 900这些钢筋耦合器和承包商后告诉我们,我们从来没有错过一块后压线,只有错过了2形式储蓄者在整个项目。这是可喜的,因为垂直和塑料覆盖配置文件是这样一个困难的形象,“DeSchepper解释道。
上图:探地雷达回波扫描,确定16块钢筋加固。底部图片:成功钻地点中确定地质雷达扫描。图片来源:地球物理调查系统公司。
定位下水道线和排水管
DeSchepper, 400 MHz天线或数字天线350 MHz HyperStacking (HS)技术在高端客户天线选择希望安装新的排水管道,但现有的下水道所在小知识。
尽管这项决议可能小于其他天线选择,这些天线允许用户看到更深的地下目标6到8英尺。
探地雷达回波通常面临的另一个挑战是当请求到来时,找一个陶土瓦管排水管道埋在粘土在堪萨斯城如此常见。
DeSchepper解释说,“在这种情况下我们到达新350 HS天线因为数字天线提供了一个清晰的图像比传统探地雷达天线深入渗透和50%的改进。它也与我们使用的新的控制单元(GSSI先生4000年),更多的权力和灵活性形象这些图像目标更加困难。”
随着污水管道的位置和排水管,回声探地雷达还利用350 HS天线探测地下储油罐。
排水口和/或地下洞穴
探地雷达回波使用100 MHz收发分置的天线当为岩土工程公司工作在一个属性灰岩坑或地下洞穴可能存在;为数不多的探地雷达公司这样做。这个天线允许公司扫描和超过20英尺的地下土壤而映射层或更深层次的异常。
现场条件可以使天线选择更多具有挑战性的
DeSchepper状态,它并不总是那么容易在选择正确的天线实现必要的深度渗透。
他提供了这个示例:“最近,承包商要求我们扫描一个20英尺的200英尺的区域,因为他们需要剪一个洞,安装新设备。app亚博体育我抓起2600 MHz的天线,我平时去混凝土切割。现在,当我教探地雷达对那些获得行业证书通过混凝土锯与钻井协会(CSDA),第一件事我告诉学生,当扫描的最重要的事情是找到底部的混凝土,对板级和悬板应用程序。这让你知道你能看到你需要协助切割/取心承包商”。
他解释说,挑战和困难是频繁出现,主要是因为该领域的实际情况是不同的比最初由承包商提供。
当我和2600 MHz天线扫描我看不到具体的底部。这是一个明确的红旗,因为承包商说具体是8英寸厚,2600 MHz成立查找到12英寸深。我很快意识到这不是正确的天线。我切换到1600 MHz——你瞧,他们认为是8英寸厚的混凝土是18英寸厚!
马克DeSchepper总统,堪萨斯城回声探地雷达服务
幸运的是,DeSchepper能够具体削减公司联系之前离开了商店;他们使用正确的看到和适当的大小叶片的混凝土。
良好的天线选择应由获得深刻理解客户需要完成什么,以及安全、舒适和方便工作时梯子或开销。
这些信息已经采购,审核并改编自地球物理调查系统公司提供的材料。亚博网站下载
在这个来源的更多信息,请访问地球物理调查系统公司。