Georadary należą do najważniejszych urządzeń używanych w diagnostyce budowlanej. Poza tym znajdują szerokie zastosowanie również w innych dziedzinach. Co warto wiedzieć na ich temat?
Geologia, ekologia, budownictwo, archeologia, kryminologia lub inżynieria lądowa – to tylko niektóre z dziedzin, w których niezbędne jest przeprowadzenie badań struktury gruntu oraz innych materiałów. Wykonanie bezinwazyjnych i dokładnych testów umożliwia metoda GPR. Jej nazwa stanowi skrót od angielskie ground penetrating radar i jest stosowana w odniesieniu do badań za pomocą georadaru.
Krótka historia georadarów
Pierwsze urządzenie tego typu pojawiło się 1910 za sprawą niemieckich wynalazców Gotthelfa Leimbacha i Heinricha Löwy’ego. Wykorzystywało ono falę stałą (nie, jak późniejsze konstrukcje, impulsy elektromagnetyczne), a jego praktyczne zastosowania były bardzo ograniczone. Przełom nastąpił dopiero w 1927, kiedy inny Niemiec – Hülsenbeck – opracował radar działający z użyciem impulsów. To pozwoliło na osiągnięcie lepszej rozdzielczości echogramu (zarejestrowanego obrazu) i dało początek urządzeniom znanym dziś.
Zastosowanie georadarów z początku nie było szerokie. Sytuacja zmieniła się dopiero w latach 70, kiedy na szeroką skalę zastosowano je w wojsku. Z armii szybko trafiły do placówek naukowych, a następnie do prywatnych użytkowników. W 1975 na rynku pojawił się pierwszy komercyjny georadar i od tego czasu te urządzenia są niezbędnym dla wielu firm sprzętem.
Georadar – zasada działania
Działanie georadaru opiera się na współpracy dwóch anten – nadawczej i odbiorczej. W niektórych urządzeniach (wariant monostatyczny) oba podzespoły połączone są w jeden – antenę nadawczo-odbiorczą. Georadar emituje sygnały o odpowiednio dobranych parametrach, które następnie penetrują badaną strukturę i w razie napotkania obszaru o odmiennej stałej dielektrycznej odbijają się, wracając do urządzenia. W ten sposób tworzony jest (dziś zazwyczaj cyfrowy) obraz danej struktury.
Georadar – najważniejsze zastosowania
Georadar pozwala wykrycie elementów znajdujących się wewnątrz badanej struktury, poznanie jej budowy oraz diagnozowanie ewentualnych wad. Dzięki dużej funkcjonalności, urządzenia te znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach. Do najważniejszych należą:
- geologia: do badania struktury gleb, skał i innych powierzchni. Georadary mogą służyć również do wykrywania złóż oraz wód podziemnych;
- glacjologia: była jednym z pierwszych obszarów nauki, w których zastosowano georadary. Dzięki technologii GPR możliwe stało się bezinwazyjne badanie lodowców;
- ochrona środowiska: do wykrywania wycieków z rurociągów lub zbiorników podziemnych;
- archeologia: do badania miejsc, w których pod ziemią mogą znajdować się nieodkryte lub mało poznane stanowiska;
- wojskowość: do wykrywania niebezpiecznych przedmiotów (np. rozminowywania terenu);
- budownictwo: np. do diagnozowania stanu technicznego (przede wszystkim pod kątem pęknięć i innych wad) ścian betonowych, wiaduktów, mostów itp.;
- kryminologia: do poszukiwania ciał, narzędzi zbrodni i zagubionych przedmiotów.
Jak wybrać odpowiedni georadar?
Wybierając georadar, należy skupić się zarówno na możliwościach dokonywania pomiarów, jak i wygodzie obsługi. Jeśli chodzi o pierwszy aspekt, kluczowym parametrem okazuje się zakres częstotliwości. Dobre urządzenia – np. te dostępne w ofercie Viateco – pracują na częstotliwościach od 200 MHz do 4 GHz, co pozwala na przeprowadzenie badań w różnych strukturach. W drugim aspekcie największe znaczenie ma oprogramowanie. Powinno ono umożliwiać bezprzewodowe połączenie z komputerem, smartfonem lub tabletem w celu wyeksportowania danych do oprogramowania przetwarzającego.