Investigación de Enmacosa dentro del proyecto "APLICACIÓN DE SENSORES RADAR PARA DETECTAR Y EVALUAR EL ESTADO DEL PAVIMENTO Y LA RED DE TUBERÍAS Y SERVICIOS EN EL SUBSUELO URBANO", cofinanciado por la Xunta de Galicia (2001-2004).
Continúa de: GPR (Geo-radar) Fundamentos teóricos. Capacidad de penetración y resolución. (IV)
Introducción
Introducción
Capítulo 1: FUNDAMENTOS TEÓRICOS
1.1 Leyes de Maxwell
1.2 Parámetros electromagnéticos de un medio
1.2.1 Conductividad (σ)
1.2.2 Permitividad dieléctrica (ε)
1.2.3 Permeabilidad magnética ( μ )
1.3 Propagación de una onda electromagnética
1.4 Parámetros efectivos
1.5 Impedancia de un medio
1.6 Profundidad nominal de penetración (skin depth)
1.7 Reflexión y transmisión de ondas electromagnéticas
1.8 Pérdidas de energía por procesos internos al medio
1.8.1 Dispersión geométrica del frente de ondas
1.8.2 Absorción
1.8.3 Dispersión de la energía (“scattering”)
1.9 Capacidad de penetración. Ecuación radar
1.10 Capacidad de resolución y zona de influencia
Capítulo 2: CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS GPR
2.1 Origen y desarrollo del GPR
2.2 Características de los equipos
2.2.1 Unidad de control
2.2.2 Parámetros de un registro
2.2.3 Antenas
2.2.4 Accesorios
2.2.5 Equipos complementarios
2.4 Equipos del mercado
2.4.1 Equipos de propósito general
2.4.2 Equipos adaptados al estudio de carreteras
2.4.3 Equipos exclusivamente destinados a la detección de tubos y tuberías
2.5 Presentación de resultados
Capítulo 3: DETECCIÓN DE REDES DE SERVICIOS EN ENTORNOS URBANOS
3.1 Consideraciones sobre tipos de servicios, tipos de suelos y antenas utilizadas
3.2 Aparición de eventos hiperbólicos en los registros
3.3 Otros factores relacionados con la naturaleza y tamaño de los reflectores
3.4 Consideraciones sobre la polaridad de la señal recibida
3.5 Determinación de la velocidad de propagación de la onda
3.6 Ejemplos de estudios realizados
Capítulo 4: EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
4.1 Aplicaciones
4.1.1 Medición del espesor del pavimento
4.1.2 Control de calidad en nuevas construcciones
4.1.3 Estudio de daños
4.2 Diseño del remolque
4.2.1 Introducción
4.2.2 Descripción técnica
4.3 Ejemplos de registros obtenidos
Conclusiones
Bibliografía
2.1 ORIGEN Y DESARROLLO DEL GPR
El GPR nace como aplicación al estudio del interior de la Tierra partiendo de los radares aéreos que se desarrollaron durante la Segunda Guerra Mundial para la detección de aviones y barcos. Un radar puede definirse, de forma sencilla, como un sistema que permite detectar y situar un objeto por medio de la emisión y la recepción de ondas electromagnéticas que se propagan en el medio en el cual está inmerso el objeto, y que se reflejan en éste.
Partiendo de la detección de objetos en el aire, y aunque la emisión de la energía se realizaba en una banda de frecuencias que, en principio, se consideró excesivamente elevada para obtener resultados prácticos, debido a la fuerte atenuación que podía sufrir la onda al propagarse en un medio material absorbente, se fue aplicando a otros medios más complejos, en los que la onda se atenuaba más rápidamente que en el caso del aire (por ejemplo el hielo, que es un medio que presenta unas buenas características para la propagación de una onda electromagnética), y se finalizó con ensayos para realizar este tipo de estudios en el subsuelo terrestre obteniéndose resultados buenos aunque sin alcanzar la penetración que se obtenía en el caso del hielo.
El rápido desarrollo de la electrónica, de la informática, de las técnicas de detección y de amplificación de las señales electromagnéticas, y del procesado de datos por ordenador han mejorado visiblemente la resolución de las técnicas iniciales de radar.
El desarrollo posterior de sistemas de radar de subsuelo cada vez más complejos y precisos ha permitido que este tipo de estudios no solo se puedan aplicar al subsuelo terrestre sino que también puedan ser utilizados sobre estructuras como firmes de carretera, muros o puentes. Estas aplicaciones presentan un campo de estudio interesante ya que no existen otros métodos de prospección geofísica que tengan una resolución adecuada para realizarlos con éxito. El desarrollo del GPR se ha debido, principalmente a la necesidad de obtener una resolución alta en los estudios de zonas superficiales, utilizando un método no destructivo.
La primera prospección basada en impulsos electromagnéticos en la banda de radar fue llevada a cabo en Austria en 1929 con el objetivo de sondear la profundidad de un glaciar (Stern, 1929, 1930). La tecnología fue posteriormente olvidada durante mucho tiempo (a pesar de que más de 36 patentes registradas entre 1936 y 1971 podrían vagamente ser denominadas radar de superficie) hasta finales de los 50 cuando aviones del ejercito norteamericano en un intento de aterrizaje sobre hielo en Groenlandia se estrellaron contra su superficie debido a que sus unidades radar estaban “viendo” a través de la capa de hielo. Este hecho provocó que comenzase una investigación basada en la habilidad del radar para ver en el subsuelo, no solo en sondeos sobre hielo sino también con el objetivo de realizar un mapeado de las propiedades del subsuelo y determinar la presencia del nivel freático (Cook 1964, Barringer 1965, Lundien 1966).
Es a partir de estas fechas en las que se empiezan a utilizar estos métodos aplicados a la investigación y a los estudios de ingeniería. Los problemas a solventar para poder realizar estas aplicaciones fueron principalmente la fuerte atenuación producida en la señal en los medios que se deseaban estudiar. En 1960, Cook expuso la forma de obtener señales de pocos periodos (pulsos de corta duración), mediante una antena emisora de banda ancha por caída de potencial En 1967 un sistema muy parecido al original utilizado por Stern para el sondeo de glaciares fue propuesto y finalmente montado en el Apollo 17 como parte de un
experimento de evaluación de las propiedades eléctricas de la superficie Lunar (Simmons, 1972). Hasta principios de los años 70 si se quería disponer de un equipo GPR la única posibilidad era fabricarlo de forma artesanal. En 1972 Rex Morey y Art Drake fundaron en EEUU la primera compañía con el propósito de manufacturar y comercializar sistemas GPR. En 1975 se manufactura el primer sistema comercial basado en estos radares de pulsos de corta duración denominados en inglés "Ground-Penetrating Radar (GPR)" o "Ground-Probing Radar". Estos pulsos tienen una duración que varía entre 0.5 ns y 100 ns, perteneciendo normalmente sus frecuencias centrales a la banda situada entre los 10 MHz y los 2 GHz, aunque también pueden encontrarse equipos que utilizan frecuencias más elevadas.
Actualmente existen alrededor de 300 patentes que podría ser relacionadas con GPR alrededor del mundo, varias compañías dedicadas a la fabricación y comercialización de equipos, muchas empresas ofreciendo servicios basados en esta tecnología y un gran número de instituciones llevando a cabo investigaciones con ellos.
La amplia banda de frecuencias que es posible utilizar permite que se pueda aplicar el método a muy diferentes campos, tanto a estudios de subsuelo como al análisis de estructuras. Los estudios que permite realizar son muy variados, y se utiliza tanto como única técnica aplicada, como complemento de otros métodos de prospección o como técnica principal complementada por otros métodos.
La tecnología basada en GPR ha experimentado y experimenta una marcada evolución desde la aparición del primer equipo comercial hasta nuestros días. En estos últimos años la tecnología ha evolucionado considerablemente, caracterizada principalmente por la aparición de Unidades de Control con una capacidad de procesamiento mucho más elevada o antenas de mejores prestaciones, apantallamiento y ligereza, facilitando sobre todo el manejo de las antenas de altas frecuencias cuyo uso para la localización de armaduras en muros de hormigón o estudios sobre troncos de árboles precisan de una relativa facilidad de manejo.
Entre las ventajas que ofrece el GPR cabe destacar las siguientes:
- Portabilidad.
- Método de evaluación no-destructivo.
- Permite una rápida adquisición de datos comparado con otros métodos geofísicos o de auscultación.
- Posicionamiento preciso tanto horizontal como vertical.
- Proporciona imágenes del subsuelo de alta-resolución.
En cuanto a sus desventajas y limitaciones se puede destacar:
- Su profundidad de penetración y su habilidad para determinar la presencia de posibles objetivos bajo el suelo es muy dependiente de las características locales del suelo. Suelos altamente conductivos pueden hacer que un estudio basado en GPR sea inútil.
- Debe de existir un contraste electromagnético suficiente entre el reflector y el material en el que se encuentra inmerso.
- La interpretación de los registros obtenidos con GPR puede ser subjetiva. La experiencia del operador es muy importante.
2.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS
Un GPR, al igual que cualquier sistema radar, consta básicamente de: una unidad de control, una antena transmisora, una antena receptora y un dispositivo para el almacenaje de registros que en ocasiones puede encontrarse integrado en la misma unidad de control. Lo habitual es que esta unidad de control este conectada a un ordenador portátil o a una pantalla de visualización. Figura 2.1
 |
| Figura 2.1. Esquema de un sistema GPR |
A estos componentes básicos se les pueden añadir algunos accesorios para facilitar las tareas de adquisición de datos. Con la misma finalidad se pueden utilizar equipos complementarios.
2.2.1 UNIDAD DE CONTROL
La unidad de control (UC) es el administrador de la toma de datos. En cuanto la UC es activada, toma control de la electrónica del transmisor y receptor. También se encarga de relacionar los datos con su posición actual y el tiempo. Por lo general, la posición vendrá dada por un odómetro conectado a la UC. La UC además, coordina el almacenamiento de la señal ya sea en algún soporte interno (disco duro ó tarjeta de memoria) ó bien externo (normalmente el disco duro de un ordenador conectado a la UC y que controla sus parámetros vía software).
En algunos equipos, se permite realizar un procesado básico de la señal recibida en tiempo real mediante la aplicación de filtros y ganancias que son seleccionadas por el usuario. Esta es una opción polémica debido a que se produce una pérdida de los datos vírgenes. Muchos de los equipos más modernos aplican estos filtros y ganancias también en tiempo real pero vía software, de forma que aunque visualmente se observa su efecto en los registros, la UC siempre transmite y almacena los datos vírgenes, con lo que estos podrían ser recuperados posteriormente si la aplicación de estos filtros ó ganancias no fuese satisfactorio u ocultase algún evento de interés.
La UC dispone de un reloj interno con el fin de emitir impulsos con una frecuencia de repetición que varía de unos equipos a otros; valores alrededor de los 100 KHz son típicos para estos equipos, tal es el caso del RAMAC ó el Zond-12c. Con esta PRF, cada 10 μs las antenas del radar emiten un impulso que dura habitualmente del orden de 0,5-10 ns por lo que se puede decir que el radar esta la mayor parte de su ciclo de trabajo “parado”, a la espera de detectar las reflexiones del subsuelo, cuyo retraso será proporcional a la profundidad del reflector. (En el caso del RAMAC, la amplitud de los pulsos emitidos por la electrónica de la antena tras el aviso de la UC, son de 370 V, posteriormente la antena amplifica esta señal dependiendo del tipo de antena que sea y de su frecuencia de emisión)
El proceso de recepción de señales es algo más complejo; los circuitos electrónicos receptores no son lo suficientemente rápidos como para registrar en varios ns la historia de reflexiones de cada impulso. En la práctica la UC coordina el receptor para que tome una muestra de la señal reflejada por cada impulso emitido, estas muestras estarán equiespaciadas el periodo de muestreo escogido, hasta que obtiene las necesarias para reconstruir la señal. De tal forma que necesitara emitir tantos pulsos como muestras requeridas. Todo esto es controlado de una forma precisa por la UC.
La señal reconstruida mediante las muestras, que contiene la historia de reflexiones de un impulso se denomina traza, y es la unidad básica de representación de datos. Un registro, también llamado radargrama, esta normalmente constituido por una serie de trazas sucesivas.
Normalmente el tiempo que tarda en formar una traza es muy corto de manera que no hay necesidad de parar en cada punto de toma de datos. En vez de eso se puede caminar al mismo tiempo que se produce el registro de los datos.
2.2.2 PARÁMETROS DE UN REGISTRO
En casi todos los equipos de GPR que actualmente existen en el mercado hay una serie de parámetros que se pueden modificar y ajustar en la UC, normalmente vía software, al inicio de cada prospección. Resulta muy recomendable realizar algunas pruebas antes de iniciar la adquisición de datos para que los resultados sean satisfactorios. Es importante conocer la profundidad a alcanzar, así como la resolución que requiere el estudio, para que, con estos datos junto con los resultados preliminares de las pruebas que se puedan realizan en campo, podamos determinar los valores más adecuados de los parámetros de adquisición de registros. Por lo general estos parámetros junto con otros, tales como la posición de inicio y fin de los perfiles, comentarios añadidos, registro de calibraciones realizadas, antena u antenas utilizada, etc., además de algunos valores relevantes para la UC y el software que interpreta los registros, se almacenan en un archivo cabecera que complementará al registro de amplitudes.
Rango ó tamaño de ventana temporal de un registro
El rango de un registro define su longitud temporal, es decir, define la máxima coordenada vertical que alcanza cada traza y por ende, el registro en general. Por lo tanto delimita una ventana temporal de registro. Las reflexiones que alcanzan la antena en tiempos dobles de propagación superiores al rango no quedan registradas. Sí que quedan registradas aquellas trayectorias cuyos tiempos dobles de propagación son iguales o inferiores a esta longitud vertical máxima de registro.
El tiempo límite de la ventana se selecciona de tal forma que el registro de la anomalía que se busca quede asegurado. Conviene, sin embargo, que este parámetro sea lo suficientemente grande para que una velocidad más baja de la esperada para el medio no impida detectar los elementos anómalos que se desean localizar. El ajuste de esta ventana requiere, por lo tanto, un conocimiento preliminar acerca de la posible profundidad máxima de estudio y acerca de la velocidad aproximada a la que se propaga la onda electromagnética por el medio, pero también requiere, si es posible, unas pruebas preliminares en el emplazamiento del estudio, para determinar posibles cambios de velocidad del medio o variaciones en la profundidad del reflector no consideradas en un principio.
En la práctica se utiliza la expresión:
Donde la profundidad es la máxima alcanzada y la velocidad es la mínima presente en el medio. Esta expresión incrementa el tiempo estimado en un 30% para cubrir posibles variaciones inciertas en la profundidad y velocidad del terreno.
Los equipos GPR de propósito general son los que poseen ventanas temporales mayores, esto es debido a que pueden trabajar con antenas de menor frecuencia que permiten obtener registros de mayor profundidad. Así por ejemplo, en el PulseEKKO o el RAMAC pueden tomar valores de esta ventana de hasta 32.767 ns. El Zond-12c alcanza los 2000 ns, y aunque en principio pueda parecer mucho menor que los dos anteriores este valor daría una profundidad de registro teórica de 150 m en un medio cuya permitividad relativa fuese la mitad de la del aire.
Puntos por traza
Este parámetro determina el número de muestras que serán tomadas para construir y representar cada traza recogida por la antena receptora durante la toma de datos. Cada uno de estos puntos es un valor digital que generalmente estará compuesto por 16 bits, lo que proporciona valores enteros para cada muestra comprendidos entre -32768 y 32767.
En algunos de los equipos comerciales es posible seleccionar cualquier valor dentro de un intervalo disponible, como es el caso del PulseEKKO de S&S o el RAMAC de Mala Geosciencie, este último con un rango de valores posibles comprendidos entre 128 y 8192 muestras por traza. Aunque usualmente se dispone de un conjunto de valores discretos que pueden se seleccionables por el usuario, como en el Zond-12c de Radar Systems ó en el SIR-20 de GSSI, o bien ser seleccionados por la UC de una forma automatica, tal es el caso del RIS-2K de IDS. Valores tipicos son: 128, 256, 512, 1024 o 2048 muestras por traza (Conyers y Goodman, 1997).
Si se considera un muestreo de 512 puntos por traza (el valor más utilizado), y se tiene un rango de 256 ns, quiere decir que para reconstruir la traza, se tienen dos puntos por cada ns de tiempo doble de propagación. Normalmente, para obtener una buena representación de la traza, cuanto mayor sea la ventana temporal de registro (rango), más elevado tiene que ser el número de puntos de muestreo. Aunque siempre debe considerarse la resolución que se desea obtener y el tamaño de los registros que se grabarán. Un muestreo con excesivos puntos puede llegar a generar ficheros enormes, que deben ser almacenados en soporte magnético y posteriormente tratados con programas informáticos de procesado de datos. Este tamaño excesivo puede exceder el espacio de almacenado previsto o puede ralentizar excesivamente el procesado posterior de los datos. Hay que tener en cuenta que un muestreo elevado supondrá también una toma de datos más lenta, debido a que el tiempo empleado por la UC en reconstruir una traza será mayor, lo que puede ser un importante limitante en cuanto a la velocidad de desplazamiento de la antena y por lo tanto de la prospección que se quiera realizar.
Sin embargo siempre conviene asegurar que el muestreo permite detectar aquellos eventos de interés, registrando los puntos necesarios para poder dibujar correctamente la traza. La relación entre este parámetro, el rango y el número de trazas registradas cada segundo determina para cada antena, en gran medida, la resolución que se tiene durante el estudio.
Frecuencia de muestreo
Algunos de los equipos permiten definir la frecuencia de muestreo de cada traza. Tal es el caso de los radares manufacturados por S&S y MALA. Escoger una frecuencia de muestreo y un número de muestras por traza es otra forma de determinar indirectamente el tamaño de la ventana temporal del registro.
El intervalo de muestreo es controlado por el criterio de Nyquist de manera que la frecuencia de muestreo debería ser mayor de dos veces la mayor frecuencia presente en la señal. Para la mayoría de los GPR la relación entre el ancho de banda y frecuencia central se sitúa alrededor de 1. Esto significa es que el pulso radiado contiene energía desde 0.5 veces la frecuencia central a 1.5 veces la frecuencia central de la señal emitida.
Teniendo en cuenta entonces que la mayor frecuencia presente en la señal es de 1.5 veces la frecuencia nominal del pulso emitido por la antena que esta siendo utilizada, la señal recibida debería ser muestreada con una frecuencia el doble de esta.
Previniendo un posible comportamiento anómalo del terreno, es mejor utilizar un margen de seguridad de dos (Annan 2001). De manera que la frecuencia de muestreo debería ser de aproximadamente 6 veces la frecuencia central de la antena utilizada. Normalmente los equipos modernos proponen utilizar valores de entre 6 y 15 veces esta frecuencia central.
En el caso de que sea necesaria una interpretación de datos in-situ, un aumento de la frecuencia de muestreo puede proporcionar una mejor definición de las trazas y resaltar así la aparición de algún evento.
Superposición de trazas. Stacking
Durante o posteriormente a la adquisición de datos se puede realizar una suma (o superposición) de trazas adyacentes. Este procedimiento se denomina stacking. El número de trazas superpuestas es un parámetro a determinar en función del estudio que se realiza.
Este procedimiento se utiliza para mejorar la relación entre la señal y el ruido cuando éste es aleatorio. Es decir, cuando se trata de eventos que no se registran para tiempos iguales en varias trazas consecutivas. La superposición de varias trazas hace que los efectos debidos a fenómenos aleatorios se reduzcan, mientras que los efectos ocasionados por fenómenos deterministas (eventos observados en varias trazas adyacentes para un mismo tiempo de propagación) quedan realzados y por lo tanto, definidos con mayor claridad en el los registros. Si se realiza este procedimiento durante la adquisición de datos, debe tenerse en cuenta que, para no modificar la resolución horizontal, la velocidad de desplazamiento de la antena debe ser menor cuanto mayor sea el número de trazas que se superponen (considerando una misma velocidad de registro y de emisión).
Por ejemplo, durante una adquisición de datos en la que se trabaja con los siguientes parámetros:
- Velocidad de emisión: 100 kHz
- 512 puntos por traza
- Superposición de 10 trazas adyacentes (stacking)
- Velocidad de desplazamiento de la antena de 10 m/s
Se han emitido 100000 pulsos por segundo, lo que quiere decir que cada metro se emiten 10000 pulsos. Como para obtener una única traza registrada se superponen 10 trazas, el radargrama que se obtiene registra 19 trazas cada segundo. Considerando la velocidad de desplazamiento de la antena (10 m/s), se obtiene que para cada metro de avance de la antena se registra una traza en el radargrama. Para aumentar la
resolución horizontal, es decir, el número de trazas registradas cada metro de avance de la antena sin modificar ni las velocidades de emisión y ni la velocidad de desplazamiento de la antena, es necesario disminuir el número de trazas registradas sumadas que han de dar lugar a cada traza del radargrama. Si la superposición que se realiza es de 5 trazas adyacentes, el registro obtenido presenta 38 trazas cada segundo de adquisición de datos, y se tienen tres trazas por cada metro de terreno analizado. Una superposición de trazas excesiva, sobre todo en una zona donde se producen eventos hiperbólicos (ocasionados en elementos individuales) puede disminuir sus amplitudes hasta un nivel en que no se puedan distinguir, obteniendo un radargrama característico de un medio continuo (Maijala. 1992).
Bajo condiciones normales no es necesario que el stacking sea superior a 8. En condiciones de terreno donde la atenuación de la señal sea elevada es en ocasiones recomendable incrementar el número de stacks hasta 64 para incrementar la relación señal ruido. Normalmente los equipos contemplan la opción de autostacking, donde cada traza se promedia el máximo de trazas posibles. En la práctica esto significa que el número de stacks disminuirá si la antena se mueve más rápido y aumentará si esta se desplaza más despacio.
Equipos como el RIS-2K y el RAMAC son capaces de seleccionar stackings de hasta 32.768 trazas. Velocidad de transmisión y de registro / Separación entre trazas consecutivas El número de pulsos por segundo que puede transmitir y registrar un radar de subsuelo son dos parámetros que se pueden ajustar antes de o durante la adquisición de datos, de acuerdo con las necesidades del estudio. Aunque los equipos de radar habituales pueden trasmitir más de 25000 pulsos por segundo (Conyers y Goodman, 1997), la tecnología actual no permite estas velocidades de registro.
Los radares no pueden registrar cada una de las trazas individuales reflejadas a partir de cada pulso transmitido a causa de la alta velocidad de propagación. Para solventar este problema los equipos efectúan un muestreo de la señal obteniendo información de varios pulsos emitidos para reconstruir una única traza. En muchos equipos modernos, para obtener una traza registrada se utiliza la información procedente de 16 trazas emitidas (Conyers y Goodman, 1997). Esto quiere decir que, si se selecciona 512 puntos por traza para reconstruirla, cada traza registrada proviene de 8192 pulsos emitidos por segundo (scans/s).
Una vez seleccionada la velocidad de transmisión de pulsos al medio se puede estimar la velocidad de registro teniendo en cuenta el muestreo deseado. Si se pretende que cada traza recibida se reconstruya a partir de 512 puntos y la velocidad de transmisión es de 50 kHz, el número máximo de trazas registradas cada segundo resulta ser de 97 scans/s, valor obtenido efectuando el cociente entre la velocidad de transmisión y el número de puntos de muestreo. Valores superiores a estos 97 scans/s generan un número de pulsos menor a 512, de manera que no se consigue alcanzar el muestreo deseado.
A partir de esta velocidad de registro máxima se selecciona la velocidad de registro que se utilizará en el estudio. Para ello se ha de tener en cuenta la resolución horizontal que se pretende alcanzar (el número mínimo de trazas que han de contener el evento producido por la reflexión de la energía en el elemento de menor tamaño) y la velocidad a la que se desplaza la antena sobre la superficie del medio. En la cabecera de la figura 7.2 se indica que la velocidad de registro ha sido de 20.0064 scans/s. Esto quiere decir que cada segundo se registran unas 20 trazas y se emiten 50000 pulsos. Suponiendo que se desea obtener una misma resolución horizontal, cuando el desplazamiento de la antena se realiza lentamente (arrastrada por un operario que se desplaza andando, por ejemplo), la velocidad de registro de datos ha de ser menor que si se desplaza a mayores velocidades (por ejemplo, si está colocada sobre un vehículo). Los valores más elevados de la velocidad de registro se utilizan únicamente en el caso de que la velocidad de desplazamiento de la antena sea muy elevada o si se necesita una resolución horizontal extremadamente alta para identificar las reflexiones en elementos del medio.
En el caso de que la prospección se lleve a cabo mediante el uso de un odómetro que controle el posicionamiento horizontal de los perfiles, como por ejemplo una rueda taquimétrica o un dispositivo hip-chain, en vez de seleccionar una velocidad de transmisión lo que se hace es definir la distancia entre trazas registradas que se desea.
Valores de separación de 1 ó 2 cm, son muy adecuados si lo que se pretende es la detección de objetos de orden de cms, tales como tubos, tuberías o cables. En el otro extremo, para la evaluación de carreteras con GPR por ejemplo, son típicos intervalos regulares entre 1,5 y 3 m de separación entre trazas. (Saarenketo. 1999).
Una separación demasiado elevada entre trazas podría hacer que un objeto de pequeño tamaño quedase comprendido entre dos trazas consecutivas, o bien no sea alcanzado por el número de trazas suficiente para definirlo claramente en el registro. Por otro lado un separación entre trazas muy pequeña podría hacer que visualmente un registro sencillo apareciese muy compacto o con reflexiones no demasiado claras, además de que en este último caso la velocidad de desplazamiento y capacidad de almacenamiento del equipo serían factores limitantes.
Posición de inicio de la señal
Este parámetro permite seleccionar el tiempo de inicio de la ventana temporal. Se trata de un parámetro que debe ajustarse antes de empezar la adquisición de datos. Conviene hacerlo situando la antena sobre el medio para asegurar que la primera reflexión recibida queda dentro de la ventana temporal (Conyers y Goodman, 1997).
Normalmente, cuando se ajusta la posición de inicio se procura que la primera señal recibida quede incluida en la ventana. Esta primera señal suele ser la onda directa entre el emisor y el receptor o la superposición entre la onda directa y la reflexión en la superficie del medio. Conocer entonces la distancia entre la antena transmisora y receptora es vital para establecer un cero en la escala de tiempos que nos proporcione unas valores exactos de la profundidad a la que se encuentran los objetos. Muchos de los equipos GPR establecen automáticamente este inicio de registro teniendo en cuenta la separación existente entre la antena transmisora y receptora y el medio que los separa (generalmente el aire).
No hay comentarios:
Publicar un comentario