CONSEJOS: ¡Cuidado con la sombra (GPR)!
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CONSEJOS: ¡Cuidado con la sombra (GPR)!

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Una de las primeras lecciones que los profesionales de GPR aprenden sobre GPR es que las señales de radio no pueden penetrar a través de objetos metálicos. En este artículo de TIPS, mostramos algunos ejemplos de este fenómeno y cómo afecta la interpretación de datos de GPR.

Los objetos metálicos proporcionan una reflectividad del 100%. (Figura 1). La ecuación para calcular la reflectividad se muestra al lado, usando un valor de permitividad dieléctrica de K1= 5 para suelo seco.

Objeto metálico con ecuación para calcular la reflectividad.
Figura 1
Usando la ecuación para los valores de reflectividad (R) y permitividad dieléctrica para metal significa que K2 = ∞ y no metálico (K1 = 5), la reflectividad del metal es del 100%. De hecho, siempre es 100% para un objeto metálico enterrado, sin importar cuál sea el material anfitrión.

Esto significa que toda la señal GPR que golpea un objeto metálico se refleja en él, y ninguna señal se transmite a través de él y continúa a mayor profundidad. Esto da como resultado una "zona de sombra" sin señales debajo de los objetos metálicos. (Figura 2). Para objetivos pequeños, la energía puede difractarse y dispersarse, de modo que puede aparecer debajo del objetivo metálico.

Objeto metálico con ecuación para calcular la reflectividad.
Figura 2
Cuando un sistema GPR viaja sobre un objeto metálico, todas las señales se reflejan en el objeto metálico, lo que da como resultado una zona de sombra, libre de reflejos GPR, debajo.

ejemplo 1: Uno de los lugares más comunes para ver la zona de sombra debajo de un objeto metálico es debajo de una barra de refuerzo en el concreto. En este ejemplo de losa suspendida, el reflector horizontal fuerte de la parte inferior del hormigón (a ~ 0.2 m de profundidad) se interrumpe con zonas de sombra directamente debajo de cada barra de refuerzo. Dado que se trata de pequeñas interrupciones, todavía podemos ver fácilmente el fuerte reflejo plano desde el fondo del hormigón.

Datos GPR

ejemplo 2: Cuando una utilidad de metal más profunda y de gran diámetro cruza o corre paralela a una utilidad de metal menos profunda, a veces es posible ver la sombra de la utilidad de menor profundidad en la parte superior de la respuesta hiperbólica de la utilidad más profunda. Esto proporciona la confirmación de que las dos respuestas hiperbólicas son de dos objetos separados y no los reflejos superior e inferior de una utilidad no metálica (ver CONSEJOS: Determinación del diámetro de la tubería a partir de datos GPR).

Datos GPR

ejemplo 3: Esta imagen de hormigón es como el Ejemplo 1, excepto que el espacio entre las barras de refuerzo es significativamente menor. Esto da como resultado una serie de reflejos planos muy cortos desde la parte inferior de la interfaz de hormigón que solo es visible entre cada par de barras de refuerzo. Dado que la parte inferior del reflector de hormigón es tan discontinua con grandes espacios, es fácil pasarla por alto y no interpretarla; lo que significa que la estimación del espesor de la losa, que podría ser información importante para su cliente, no se incluye en el informe de su proyecto.

Datos GPR

Datos GPR

Ejemplo 4: Este ejemplo es como el Ejemplo 3 pero a una escala mucho mayor. Las respuestas entre los tanques metálicos muestran una serie de reflectores planos cortos que podrían interpretarse como el lecho de material sobre el que se colocaron los tanques. Si se reconoce este reflector y se interpreta que es, de hecho, el lecho de los tanques, esta información adicional proporciona una forma de estimar el diámetro de los tanques.

Estos ejemplos son situaciones sencillas en las que la zona de sombra es fácil de ver y explicar, pero es posible que otras situaciones no sean tan sencillas de entender. El problema es complejo y depende de muchos factores, incluido el tamaño y la profundidad del objeto metálico y el objetivo de la frecuencia central de la antena.

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