نشست ها معرفی دستگاه GPR ا(Ground Penetrating Radar)
نشست ها معرفی دستگاه GPR ا(Ground Penetrating Radar)
GPR چیست ؟
تکنیکی است که در آن با استفاده از امواج رادیوئی (10-1000
مگاهرتز) میتوان برآورد نسبتاً دقیق از ساختار و بافت لایه های زیرزمینی و
سازه های دست ساز بشر بدست آورد .
این سیستم نخستین بار توسط شخصی به نام Melton در 1937 ارائه شد .
کاربردهای GPR
1- مهندسی عمران :
مکان یابی محل استقرار لوله ها ، کابلهای زیرزمینی و …
تصویربرداری عمقی و تعیین ضخامت لایه های مختلف روسازی راه های آسفالتی و بتنی و موقعیت فضاهای خالی زیر روسازی
کاربردهای GPR
2- محیط زیست :
تعیین موقعیت زباله های خطرآفرین . تعیین سطح مخازن آبی زیرزمینی و …
3- زمین شناسی و خاک شناسی :
شناخت موقعیت حفره ها ، غارها ، آب زیرزمینی ، معادن ، گسلها ، تونلها و …
4- سایر کاربردها :
نظامی ، مطالعات باستان شناسی و …
اساس کار دستگاه GPR
استفاده از امواج الکترومغناطیس برای شناسائی وضعیت لایه های زیرزمینی
نفوذ امواج به ثابت دیالکتریک مصالح و رسانائی آنها وابسته است
با ثبت زمان رفت و برگشت موج در لایه های مختلف تفاوت لایه ها مشخص میشود (سرعت موج بین 50-150 متر در میکرو ثانیه)
اجزاء دستگاه GPR
دستگاه GPR به طور ساده از یک فرستنده و گیرنده تشکیل شده است . که فرستنده دارای فرکانسهای مختلف برای عمقهای متفاوت میباشد .
مدل موجود در ایران شامل اجزای زیر است .
1- یک آنتن 500 مگاهرتز و یک آنتن 1000 مگاهرتز
2- جایگاه مخصوص قرارگیری آنتنها
3- برد اصلی (رابط بین دستگاه و کامپیوتر)
4- مسافت سنج (DMI)
5- کامپیوتر قابل حمل برای جمع آوری و ذخیره دادهها
همچنین دستگاه دارای یک نرمافزار برداشت داده های میدانی و یک نرمافزار تحلیل داده ها میباشد .
عمق نفوذ دستگاه GPR
دستگاه GPR بر حسب فرکانس آنتن و نوع مصالح مورد نظر دارای عمق
نفوذهای مختلف است و هر چه عمق نفوذ بیشتر باشد دقت دستگاه کمتر است .
عمق نفوذ دستگاه GPR
عمق نفوذ |
| در سنگ (متر) |
در خاک (متر) |
فرکانس آنتن (مگاهرتز) |
| 40 |
25 |
25 |
| 30 |
20 |
50 |
| 20 |
12 |
100 |
| 15 |
8 |
200 |
| 5 |
3.5 |
500 |
| 3 |
1.5 |
1000 |
نحوه کار دستگاه GPR
دستگاه GPR توسط یک کشنده با سرعت 25-20 کیلومتر در ساعت بر
روی مسیر مورد نظر حرکت میکند . امکان نصب برد اصلی و کامپیوتر بر روی
کشنده یا در کوله پشتی به وسیله اپراتور وجود دارد .
مزایای دستگاه GPR
با توجه به اینکه این دستگاه پروفیل پیوستهای از لایه های
مختلف و ضخامت آنها ارائه میکند دادههای بسیار مفیدی برای آنالیز نتایج
دستگاه FWD ارائه مینماید
با استفاده از این دستگاه وجود هرگونه ضعفی در لایه های مختلف قابل تشخیص است (نشستهای غیرطبیعی ، زهکشی ، نامناسب و …)
تعداد دفعات مغزه گیری را بسیار کاهش میدهد
تعیین محل دقیق تاسیسات زیر روسازی را به سادگی ممکن میسازد .
نکاتی در مورد فلزیاب
تفکیک در دستگاه های فلزیاب:
به امکان تشخیص جنس فلز بوسیله فلزیاب تفکیک گفته می شود .
اما ببینیم یک فلزیاب پیشرفته چه جنس فلزی را تفکیک می کند:
گروه اول فلزاتی که خاصیت مغناطیس شونده دارند مانند آهن – فولاد -چدن.
که بطور کل به این گروه فلزات آهنی می گویند. گروه دوم فلزاتی که خاصیت
مغناطیس شونده ندارند و غیر الکترومغناطیس هستند مانند سرب – قلع – نقره –
مس – طلا – برنز – برنج – آلومینیوم-مفرغ که بطور کل به این گروه فلزات غیر
آهنی می گویند.
توجه:
عمق کاوش:
عمق کاوش مهمترین نگرانی استفاده کنندگان از دستگاه فلزیاب است بطور کلی
عمق کاوش به عوامل مختلفی بستگی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :
– قدرت دستگاه – که به نوع دستگاه و مدار الکترونیک آن بستگی دارد.
– اندازه فلز- هر چه فلز بزرگتر باشد در عمق بیشتری قابل کشف است.
– جنس فلز- حساسیت دستگاه ها نسبت به فلزات مختلف متفاوت است بطوریکه مقدار مشخصی از چند فلز مختلف در عمق های متفاوتی قابل کشف است.
– تکنولوژی ساخت و جنس سیم پیچ دیسک جستجوگر- در ساخت دیسک های فلزیاب
از فنون و آلیاژهای مختلفی استفاده می شود بعضی از دیسک های جدید عمق کاوش
را تا ?? درصد افزایش می دهند.
– شکل فلز- عمق کاوش برای اشکال مختلف اجسام فرق می کند.
– جنس زمین و خاک – در زمین های سنگی و سنگلاخی عمق کاوش کمتر است.
فلزیاب (vlf)
این نوع فلزیاب ها معمولا خیلی سبک و کم حجم بوده و دیسک آنها کوچک است
وعمق کاوش فلز آنها نیز معمولا کمتر از دو متر است. یعنی این که یک فلز
نسبتا بزرگ را حداکثر درعمق دو متری می توانند پیدا کنند. فلزیاب های
تفریحی برای کشف فلزات در سطح خاک طراحی شده اند. این نوع فلزیاب ها دارای
صفحه نمایشگری دیجیتالی و پیشرفته هستند. فلزیاب های تفریحی که دارای
نمایشگر دیجیتالی می باشند قدرت تفکیکی برابر با درصد دارند. یعنی فقط می
توانند فلزات آهنی را از فلزات غیرآهنی با دقت ?? درصد جدا کنند.
فلزیاب (pi)
فلزیاب های حرفه ای دارای قدرت بسیار بیشتری نسبت به دیگر فلزیاب ها
هستند. فلزیاب های حرفه ای دارای وزن سنگینی هستند زیرا در آنها به دلیل
مصرف زیاد برق از باتری های اسیدی شبیه موتورسیکلت استفاده شده. و معمولا
خود دستگاه یا باتری آنها یا هر دوی آنها به کمر شخص بسته می شود. فلزیاب
های حرفه ای قدرت تفکیک بالایی ندارند و فقط می توانند فلزات آهنی را از
غیر آهنی جدا کنند و هر فلز یا آلیاژی را ببینند آشکار می کنند.
یک فلزیاب خوب از سیستم پالس القایی باید از این جدول عمق استاندارد پیروی نماید
فلزیاب (tr)
فلزیاب های فرستنده – گیرنده از یک دیسک فرستنده در جلو و یک دیسک
گیرنده در عقب دستگاه که معمولا به شکل مربع هستند تشکیل شده اند. این نوع
فلزیاب ها قدرت تفکیک ندارند و فقط برای کشف فلزات بزرگ مانند لوله های آب و
توده های بزرگ فلزی طراحی شده اند و به آنها گاهی انبوه یاب گفته می شود.
فلزیاب (gpr)
فلزیاب های سیستم جی پی آر ازتکنولوژی برتری استفاده میکنند شیوه ارسال
امواج در این سیستمها همانند رادار میباشد که پس از برخورد با فلزات در
اعماق زمین شروع به تشابه سازی از فلزات مینماید
فلز یاب چیست
دستگاه فلزیاب وسیله ایست برای پیدا کردن اجسام فلزی مخفی شده درون زمین دیوار یا مواد دیگر.
فلزیاب چگونه کار می کند؟
دستگاه فلزیاب یک میدان مغناطیسی در اطراف دیسک جستجوگر خود ایجاد می
کند. در زمانی که جسم فلزی در محدوده میدان مغناطیسی قرار گیرد شدت میدان
مغناطیسی تغییر یافته ودستگاه فلزیاب با احساس این تغییرات متوجه وجود فلز
در اطراف دیسک خود می شود و آنرا آشکار می کند. هر چه شدت میدان مغناطیسی
تولید شده توسط دستگاه بیشتر باشد عمق کشف فلز بیشتر خواهد شد. لازم به ذکر
است که عمق کاوش توسط فلزیاب با توجه به جنس فلز اندازه و شکل فلز تغییر
می کند(کمتر یا بیشتر می شود)
منبع :پالس ایران