CONSEILS : Méfiez-vous de l'ombre (GPR) !
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L'une des premières leçons que les praticiens du GPR apprennent sur le GPR est que les signaux radio ne peuvent pas pénétrer à travers les objets métalliques. Dans cet article TIPS, nous montrons quelques exemples de ce phénomène et comment il affecte l'interprétation des données GPR.
Les objets métalliques offrent une réflectivité de 100% (Figure 1). L'équation de calcul de la réflectivité est illustrée à côté, en utilisant une valeur de permittivité diélectrique de K1=5 pour sol sec.
Figure 1
En utilisant l'équation pour la réflectivité (R) et les valeurs de permittivité diélectrique pour le métal, cela signifie que K2 = et non métallique (K1 = 5), la réflectivité du métal est de 100 %. En fait, c'est toujours 100 % pour un objet métallique enterré, quel que soit le matériau hôte.
Cela signifie que tout le signal GPR qui frappe un objet métallique se réfléchit à partir de celui-ci, et aucun signal ne le traverse et continue plus profondément. Cela se traduit par une "zone d'ombre" d'aucun signal sous les objets métalliques (Figure 2). Pour les petites cibles, l'énergie peut être diffractée et dispersée et peut donc apparaître sous la cible métallique.
Figure 2
Lorsqu'un système GPR se déplace sur un objet métallique, tous les signaux sont réfléchis par l'objet métallique, ce qui entraîne une zone d'ombre, exempte de réflexions GPR, en dessous.
Exemple 1: L'un des endroits les plus courants pour voir la zone d'ombre sous un objet métallique est sous les barres d'armature en béton. Dans cet exemple de dalle suspendue, le puissant réflecteur horizontal du fond du béton (à ~0.2 m de profondeur) est interrompu par des zones d'ombre directement sous chaque barre d'armature. Comme il s'agit de petites interruptions, nous pouvons encore facilement voir la forte réflexion à plat du fond du béton.
Exemple 2: Lorsqu'un service public métallique plus profond et de grand diamètre croise ou passe parallèlement à un service public métallique moins profond, il est parfois possible de voir l'ombre du service public moins profond au sommet de la réponse hyperbolique du service public plus profond. Cela confirme que les deux réponses hyperboliques proviennent de deux objets distincts et non des réflexions supérieure et inférieure d'un utilitaire non métallique (voir CONSEILS: Déterminer le diamètre du tuyau à partir des données GPR).
Exemple 3: Cette image concrète ressemble à l'exemple 1, sauf que l'espacement entre les barres d'armature est nettement inférieur. Cela se traduit par une série de réflexions très courtes et plates du fond de l'interface en béton qui n'est visible qu'entre chaque paire de barres d'armature. Étant donné que le fond du réflecteur en béton est si discontinu avec de grands espaces, il est facile de le manquer et de ne pas l'interpréter ; ce qui signifie que l'estimation de l'épaisseur de la dalle, qui pourrait être une information importante pour votre client, n'est pas incluse dans votre rapport de projet.
Exemple 4: Cet exemple est comme l'exemple 3 mais à une échelle beaucoup plus grande. Les réponses entre les réservoirs métalliques montrent une série de réflecteurs courts et plats qui pourraient être interprétés comme le lit de matériau sur lequel les réservoirs ont été placés. Si ce réflecteur est reconnu, et l'interprétation selon laquelle il s'agit, en fait, du lit des réservoirs, cette information supplémentaire permet d'estimer le diamètre des réservoirs.
Ces exemples sont des situations simples où la zone d'ombre est facile à voir et à expliquer, mais où d'autres situations peuvent ne pas être aussi simples à comprendre. Le problème est complexe et dépend de nombreux facteurs, notamment la taille et la profondeur de l'objet métallique et la cible de fréquence centrale de l'antenne.
