CS195445B1 - Způsob mdřeni průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry - Google Patents
Způsob mdřeni průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry Download PDFInfo
- Publication number
- CS195445B1 CS195445B1 CS815076A CS815076A CS195445B1 CS 195445 B1 CS195445 B1 CS 195445B1 CS 815076 A CS815076 A CS 815076A CS 815076 A CS815076 A CS 815076A CS 195445 B1 CS195445 B1 CS 195445B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- earth
- crust
- pulse
- average value
- interface
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011545 laboratory measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Předmětem vynálezu je způsob měření průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry.
Průměrná hodnota poměrné permitivity zemská kůry je fyzikální veličina, charakterizující vliv druhů a vlastností hornin na šíření elektromagnetických vln ve zvolené vrstvě zemské kůry. Je materiálovou konstantou zvolené vrstvy zemské kůry. Z průměrné hodnoty poměrné permitivity se usuzuje na průměrný stupeň vlhkosti hornin ve zkoumané vrstvě a. na výskyt zvodnělých horizontů. Tyto údaje jsou výchozí informací pro posouzení vlastností základové půdy z hlediska jejího vlivu na intenzitu koroze ocelových, popřípadě betonových podzemních konstrukcí. Podle ní se také volí druh antikorozních izolací jak'základových konstrukcí, tak i ocelových potrubí plynovodů, ropovodů, vodovodů apod. Průměrná hodnota poměrné permitivity má vliv i na funkci elektrických kabelů uložených v zemi, na jejich chování při rázových jevech, např. při úderu blesku, nebot vlivem rozdílné permitivity nastává rozdíl napětí v plášti kabelu, způsobující porušení pláště.
Dosud se průměrná hodnota poměrně permitivíty zjiŠtuje laboratorně na charakteristických vzorcích hornin, odebraných ve zkoumané oblasti, a to buď určením impendance vzorku, uloženého do místa maximálního elektrického pole vlnovodu, rozladěním a změnou rezonanční dutiny před uložením vzorku a po jeho uložení, nebo určením přenosu a odrazu vrstvy měřeného vzorku ve volném prostoru.
Nevýhodou laboratorního způsobu měření průměrné hodnoty poměrné permitivity je neadekvátnost získaných hodnot ke skutečným hodnotám, existujícím v zemské kůře. Zkreslení je způsobeno jednak výběrem a reprezentativností horninových vzorků, jednak změnami vlastností vzorků, které nastávají po jeho odebrání ze zemské kůry. Změní se např. jejich přirozená vlhkost, konsistence, stlačitelnost a podobné vlastnosti, mající vliv na výsledek měření. U sypkých a rozpadavých hornin působí potíže nejen jejich odběr, ale především manipulace s nimi při vlastním laboratorním měření.
Pro tyto nedostatky se zjištování průměrné hodnoty poměrné permitivity obvykle nahrazuje měřením specifického odporu hornin, z něhož se usuzuje na permitívitu·. Při tomto způsobu však nelze přesně podle požadavků vymezit oblast a hloubku vrstvy, z níž jsou naměřené výsledky získávány.
Uvedené nevýhody odstraňuje zp.ůsob měření průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v zemské kůře se vytvoří, popřípadě do ní vloží nejméně jeden Záměrný objekt, k němuž se z povrchu terénu vysílá vysílací impulsně modulovaný signál a měří se čas příchodu reflexního impulsně modulovaného signálu, který je funkcí průměrné hodnoty poměrné permitivity nadloží nad'záměrným objektem.
Pomocí způsobu podle vynálezu lze měřit i průměrnou hodnotu poměrné permitivity např. podstýlající vrstvy, tj. vrstvy pod nadložím, a to tak, že nejméně dva záměrné objekty se uspořádají stupňovitě vedle sebe, popřípadě pod sebe a měří se rozdíl časů příchodu reflexních impulsně modulovaných signálů, který je funkcí průměrné hodnoty poměrné permitivity vrstvy zemské kůry mezi záměrnými objekty.
Výhody způsobu měření průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry podle vynálezu spočívají v získávání adekvátních výsledků a ve snížené pracnosti. Horniny jsou proměřovány in šitu a nevznikají chyby způsobené výběrem vzorků. Odpadá obtížný odběr orientovaných vzorků a jejich přeprava a uchovávání v podmínkách modelovaných pod.le podmínek, které existovaly in šitu. Proměřovanou lokalitu zemské kůry lze přesně vymezit jak ve směru horizontálním, tak vertikálním.
Příklady způsobu měření průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry podle vynálezu jsou popsány podle obrázků na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje geofyzikální impulsní radiolokační přístroj v blokovém 2?.p?j?r. ί, na Vnvnvnil dftsku. obr.
znázorňuje záznam reflexního impulsně modulovaného signálu, odraženého od kovové desky, obr. 3 znázorňuje schematicky geofyzikální impulsní radiolokační přístroj, zaměřený na rozhraní vrstev zemské kůry, a obr. 4 znázorňuje záznam reflexního impulsně, modulovaného signálu, odraženého od rozhraní na obr. 3.
Geofyzikální impulsní radiolokační přístroj 13 /viz obř. 1/ se skládá z vysílače 2» generujícího vysílací impulsně modulovaný signál 2» 2 vysílací antény 2, přijímací antény £ pro příjem reflexního impulsně modulovaného signálu 11 od záměrného objektu
10, např. kovové desky 16 nebo rozhraní 19, vrstev zemské kůry 22» dále z přijímače.
2» vyhodnocovacího obvodu 6 pro zpracování odražených impulsně modulovaných signálů 11, osciloskopu 2» registračního přístroje 2 a startovacího obvodu 2’
Příklad 1
Do boční stěny základové spáry na obr. 1 nezakreslené byla vtlačena do hloubky 2 jako záměrný objekt 10 kovová deska 16«
Nad ní byl na povrchu terénu 12 umístěn geofyzikální impulsní radiolokační přístroj
13. Spuštěním startovacího obvodu 2 Byl vyslán vysílačem 2 vysílací impulsně modulovaný signál 2» uvedena v činnost časová základna osciloskopu 2 a vyhodnocovací obvod 2 reflexních impulsně modulovaných signálů
11, viz obr, 1. Vysílací impulsně modulovaný signál 2 0 kmitočtu 100 MHz, vycházející z vysílací antény 2» proniká do zemské kůry
14, odrazí se od kovové desky 16 a vrací se jako reflexní impulsně modulovaný signál 21 na povrch terénu 1 2. Je přijat přijímací anténou £, zesílen přijímačem 2 a zpracován na vyhodnocovacím obvodu 2 je zobrazen na obrazovce osciloskopu 2 a zaznamenán v registračním přístroji 2· Záznam 15 /viz obr. 2 / obsahuje jednak počáteční impuls 17, který odpovídá odrazu impulsně modulovaného signálu na obr. nezakresleného, od povrchu terénu 12 a určující impuls 18, který odpovídá odrazu reflexního impulsně modulovaného signálu 22 °d kovové desky 16.
Rozdíl vzdáleností mezi impulsy 1 7 , 1A na záznamu 15 představuje Časové zpoždění Τ’, které je vyjádřeno v nanosekundách ns, času 2·
Pro časové zpoždění Γ platí prvý vztah
Claims (2)
1. Způsob měření průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůty, vyznačený tím, že v zemské kůře se vytvoří, popřípadě do ní vloží nejméně jeden záměrný objekt, k ně2h ΐ ~ ’ /1/ kde c je rychlost šíření elektromagnetických vln v zemské kůře 14 a h hloubka umístění kovové desky 16 pod povrchem terénu 12.
Pro rychlost c Šíření elektromagnetických vln v zemské kůře 14 platí druhý vztah
C
C x 7= , /2/ yčr kde CQ je rychlost šíření elektromagnetických vln ve volném prostoru a £r je průměrná hodnota poměrné permitivity zem.ské kůry 1 4 . Dosazením druhého vztahu do prvního vztahu se obdrží třetí vztah
Poněvadž hloubka h je známá a CQ je konstanta a časové zpožděni 2 výsleaKem mereni, je průměrná hodnota poměrné permitivity nadloží nad kovovou deskou 16 určena.
Příklad 2
Pro měření podestýlající vrstvy zemské kůry 14 byla zvolena jako záměrný objekt 10 dvě rozhraní 19 , 20 v zemské kůře 1 4 , vi~z obr. 3. Hloubka hj prvého rozhraní 19 i hloubka druhého rozhraní 20 byly stanoveny jádrovým hlubinným vrtem, na obr. 3 nezakresleným. Způsobem popsaným v příkladu 1 byly pomocí geofyzikálního impulsního radíolokačního přístroje 13 vysílány k rozhraní 19, 20 vysílací impulsně modulované signály 2 a přijímány od nich odražené reflexní impulsně modulované signály 11. Záznam 15 /viz obr. 4/ obsahuje jednak počáteční impuls 1 7 , který odpovídá odrazu od povrchu terénu 1 2 , jednak určující impuls 18, odpovídající odrazu od prvého rozhraní 1 9, jednak následný impuls 21 , odpovídající odrazu od druhého rozhraní 20. Rozdíl vzdáleností mezi impulsy 1 7 , 2A na záznamu 1 5 představuje časové zpoždění a mezí impulsy 1 7 , AL časové zpoždění ^2 · porovnání obou časových zpoždění T, > vyplývá jejich časový rozdíl odpovídající hloubkovému rozdílu Δh hloubky hj prvého rozhraní 19 a hloubky ^2 druhého rozhraní 20. Pro Časový rozdíl AT platí čtvrtý vztah •2.Ah z ůT = —-- , * /4/ kde ůh = h2 - hj
ΑΓ - ?2 “ Ti
Dosazením druhého vztahu z příkladu 1 do čtvrtého vztahu se obdrží pátý vztah
Poněvadž hloubkový rozdíl hloubky h^ prvého rozhraní 19 a hloubky 2½ druhého rozhraní 20 je známý, C je konstanta a časový rozdíl ΔΓ je výsledkem měření, je průměrná hodnota poměrné permitivity £r podestýlající vrstvy zemské kůry 14 nacházející se mezi rozhraními 1 9, 20, určena.
Y N A L E Z U muž se z povrchu terénu vysílá vysílací impuls ně modulovaný signál a měří se čas příchodu reflexního impulsně modulovaného signálů, který je funkcí průměrné hodnoty poměrné permitivity nadloží nad záměrným objektem.
2. Způsob měření podle bodu 1, vyznačený tím, že nejméně_dva záměrné objekty se, uspořádají stupňovitě vedle sebe, popřípadě pod sebe a měří se rozdíl časů příchodu reflexních impulsně modulovaných signálů, který je funkcí průměrné hodnoty poměrné permitivity vrstvy zemské kůry mezi záměrnými objekty.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS815076A CS195445B1 (cs) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Způsob mdřeni průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS815076A CS195445B1 (cs) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Způsob mdřeni průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS195445B1 true CS195445B1 (cs) | 1980-02-29 |
Family
ID=5431694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS815076A CS195445B1 (cs) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Způsob mdřeni průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS195445B1 (cs) |
-
1976
- 1976-12-14 CS CS815076A patent/CS195445B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Annan et al. | Impulse radar sounding in permafrost | |
| Moffatt et al. | A subsurface electromagnetic pulse radar | |
| Leng et al. | An innovative method for measuring pavement dielectric constant using the extended CMP method with two air-coupled GPR systems | |
| Abraham et al. | Non-destructive testing of fired tunnel walls: the Mont-Blanc Tunnel case study | |
| US11841265B2 (en) | Heterogeneous subsurface imaging systems and methods | |
| Navarro et al. | 11 Ground-penetrating radar in glaciological applications | |
| Les Davis et al. | Quantitative measurement of pavement structures using radar | |
| De Pue et al. | Accounting for surface refraction in velocity semblance analysis with air-coupled GPR | |
| Sudakova et al. | Ground-penetrating radar for studies of peatlands in permafrost | |
| Dolphin Jr et al. | An underground electromagnetic sounder experiment | |
| Zadhoush et al. | Optimizing GPR time‐zero adjustment and two‐way travel time wavelet measurements using a realistic three‐dimensional numerical model | |
| Godio | Georadar measurements for the snow cover density | |
| Solla et al. | Ground penetrating radar: Fundamentals, methodologies and applications in structures and infrastructure | |
| CS195445B1 (cs) | Způsob mdřeni průměrné hodnoty poměrné permitivity zemské kůry | |
| Apel et al. | Evaluation of high frequency ground penetrating radar (GPR) in mapping strata of dolomite and limestone rocks for ripping technique | |
| Godio et al. | Integration of upward GPR and water content reflectometry to monitor snow properties | |
| Cardimona et al. | Investigation of bridge decks utilizing ground penetrating radar | |
| Bobe et al. | Exploring the potential of electromagnetic surface measurements for the characterisation of industrial landfills | |
| Cintra et al. | Evaluation of the GPR (1.2 GHz) technique in the characterization of masonry shells of the Theatro Municipal do Rio de Janeiro | |
| Orban | Increasing the reliability of the assessment of masonry arch bridges by non-destructive testing | |
| Di Paolo et al. | Combined GPR and TDR measurements for snow thickness and density estimation | |
| Orbán et al. | Non-Destructive Testing of masonry arch bridges-an overview | |
| Apel et al. | Using ground penetrating radar (GPR) in analyzing structural composition of mine roof | |
| Balasubramani | Applications of Geophysical Techniques in Geotechnical Engineering | |
| JPH01285843A (ja) | 地中浸透水等の計測システム |