السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته
أولا وقبل كل شئ نرحب بك أخي العزيز محمد في المنتدى بين إخوانك وأعتذر لك شخصيا على التأخير في الرد....
في الحقيقة سؤالك هذا يحتاج إلى كثير من التفصيل، لان تقنية HS (Hyper Stacks) (
تقنية تكديس الإشارة المسجلة) إعتمدتها جميع الشركات العالمية مثل شركة MALA (HDR) أو شركة GSSI (HS) أو شركة Sensoft وهي بالمجمل تعتمد على إلغاء ضوضاء الخلفية أو الوسط لتستطيع وحدة الإستقبال قراءة الموجات المنعكسة في الأعماق والتي تكون سعتها تقارب سعة موجات التشويش أو الضوضاء...
المهم إجابة لسؤالك: في هذه الحالة نحن لانقارن بين جهازين لكن نقارن بين نجاعة مجسين فقط بترددين مختلفين، يستعملان نفس التقنية (HS) طبعا أنا أتحدث عن Noggin الاخير بمجس 100 Ultra وليس noggin 100 Mhz لان هذا الاخير لا يستعمل هذه التقنية....
لذلك وجب شرح هذه التقنية أولا وكيف تعمل لكن قبل هذا وجب أيضا وضع معلومات أساسية وضروية مسبقة لكي يسهل علينا فهم التقنية...
كما يعلم الجميع أن أجهزة الاختراق الأرضي تعتمد على المجسات أو الهوائيات عادة بتردد يترواح من 12.5 ميغاهرتز (تردد منخفض) إلى 1000 ميغاهرتز (ترددات عالية....)
وكما يعلم الكثير، أن المجسات ذات التردد المنخفض توفر عمق اختراق أكبر ولكن بدقة أقل بينما توفر الهوائيات أو المجسات عالية التردد دقة أكبر ولكن مع اختراق أقل، وبما أن هناك تطبيقات متعددة لأجهزة الاختراق الارضي لذلك فإن اختيار المجس يعتمد بالدرجة الاولى على العمق الذي تريده وأبعاد الشاذة التي تريد رؤيتها ولا يوجد مجس مثالي لكل التطبيقات طبعا، فإذا كنت تريد مسح خرسانة وتحتاج فقط إلى رؤية بعمق قدم أو قدمين، فأنت بحاجة إلى مجس عالي التردد، من ناحية أخرى إذا كنت تبحث عن طبقات جيولوجية على أعماق 20، 30، 40 مترًا أو أكثر مثلا، فستحتاج إلى هوائيات منخفضة التردد ربما 25 أو 50 ميغا هرتز في ظروف مثالية.
وهذه الصورة توضح مختلف التطبيقات الممكنة لمختلف المجسات:
وأعتقد أن أي شخص استخدم أجهزة الاختراق الأرضي يعرف جيدا أنه لا يمكنه دوما رؤية الاجسام العميقة التي من المفترض أن تصل إليها مجسات أجهزة الاختراق الارضي إلا في بعض الاحيان والتي تكون فيها الظروف مثالية (أرض رملية جافة مثلا...)
هناك 3 عوامل رئيسية تتحكم في عمق الاختراق:
1- الموصلية الكهربائية للمادة : كلما زادت موصلية المادة أو الوسط كلما كان امتصاصها سريعا للإشارة الصادرة من وحدة الارسال وبالتالي تلاشي الموجة سريعا.
فلذلك يكون إنتقال الموجة أعمق في الاراضي ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة، والعكس تماما في الاراضي ذات الموصلية المرتفعة والتي تمتص الموجة (طاقة الموجة الكهرومغناطيسية) سريعا مما يعيقها للوصول الى العمق الذي من المفترض أن تصل إليه في الظروف المثالية وهذا الفيديو يوضح هذه العملية:
لذلك نقول دائما أن الأراضي الطينية تعيق كل أجهزة الاختراق الارضي لان لها موصلية كهربائية عالية تحد من اختراق أو تغلغل الموجات عبرها، وأن الاراضي الترابية الأخرى ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة تكون مثالية للعمل بهذه التقنية...
2- قوة إرسال GPR:
كلما زادت قوة وحدة الارسال كلما كان عمق الفحص أكبر، لكن المشكلة أن هناك لوائح دولية تمنع من تجاوز حدود معينة في طاقة وحدة الارسال تمنع المصنعيين من خرق هذه القواعد أو القوانين...
لذلك لا يستطيع أغلب مصنعي أجهزة الإختراق الأرضي صناعة أجهزة ديبول (ثنائية القطب)، لانك تحتاج طاقة كبيرة لإثارة أو حث مجساتها لتوليد موجات كهرومغناطيسية تستطيع إختراق الطبقات الأرضية.
لذا فإن فكرة زيادة عمق اختراق GPR عن طريق زيادة قوة المرسل لن تتوافق مع التنظيمات والقوانين الحالية...
وهذا ما دعى أغلي الشركات العالمية لخيار ثالث وهو التقليل من إِشارات التشويش الناتجة من الوسط خاصة الوسط الموصلي
3-
إشارات التشويش (Noise):
لان إشارات التشويش العلوية (على السطح) الناتجة عن محطات الراديو ومحطات التليفزيون والهواتف المحمولة والاتصالات اللاسلكية عن طريق أجهزة الاتصال اللاسلكي والعديد من المصادر الأخرى قد تقدمت فيها الشركات كثيرا واستطاعت فعلا الوصول إلى نتائج جد مقبولة في إلغاء هذا التشويش بشكل كبير...
لكن المشكلة تبقى إشارات تشويش الوسط، حيث أن الإشارات المنعكسة التي يتم تسجيلها بواسطة وحدة الاستقبال تكون ضعيفة جدا بسبب تلاشي إِشاراة الإرسال قوتها بنفس قوة التشويش الأرضي لذلك يتم إلغاؤها كلية.
لذلك سعت أغلب الشركات العالمية المعروفة مثل MALA أو GSSI أو Sensfot إلى هذا الخيار وهو التقليل من تشويش الوسط حتى نتكمن من قراءة الإِشارات المنعكسة في الأعماق
تقوم وحدة الاستقبال بتسجيل الموجات المنعكسة الأقوى من تشويش الوسط، تصبح الإشارات المنعكسة أضعف وأضعف بسبب تلاشي الإشارة المنعكسة في الأعماق ويتم إلغاؤها لان لها نفس قوة ضوضاء أو تشويش الوسط... (نفس سعة الموجات).
يظهر الخط الأحمر عمق الإختراق بالرغم من وجود إشارات أسفل هذا الخط والتي لا نستطيع قراءتها بسبب أن هذه الموجات لها نفس سعة موجات تشويش الخلفية، وبالتالي فإن عمق الاختراق ليس عندما تنخفض إشارات GPR إلى الصفر، لكنه العمق الذي عنده تنخفض سعة إشارة GPR المنعكسة والموضحة هنا باللون الأزرق إلى نفس مستوى ضوضاء الخلفية الموضحة باللون الأصفر مما يعني أن عمق الاختراق سيزداد إذا تمكنا من تقليل أو خفض مستوى ضوضاء أو تشويش الأرضية، ونستطيع بعدها رؤية أجسام كانت محجوبة من طرف هذا التشويش
وهذه هي الفكرة العامة التي سعت كل الشركات العالمية المذكورة سابقا لتحقيقها وهي التقليل من إشارات التشويش الأرضي لتحقيق عمق أكبر....
عن طريق
تقنية تكديس الإشارة المسجلة HS (Hyper Stacks) :
إذن ماهي هذه التقنية وعلى ماذا تعتمد للتقليل من هذا التشويش؟
إن تكديس بيانات الإشارات المسجلة يعني أنه بدلاً من مجرد تسجيل بيانات إشارة واحدة في كل مرة يتم فيها تشغيل وحدة الإرسال، نقوم بتشغيل وحدة الإرسال عدة مرات فوق نقطة واحدة (عدة نقاط متقاربة جدا) في آن واحد ونقوم بقراءة جميع اليبانات وتديون متوسط القراءة.....
لذلك إذا قمنا بتخزين البيانات مرتين، فإننا نقوم بنتشغيل المرسل مرة واحدة ومن ثم نحفظ البيانات، وتشغيل المرسل مرة ثانية وحفظ البيانات وهكذا دواليك، وطبعا يمكن أن نقوم بنفس الشيء ثماني مرات بل أكثر تصل إلى عدة آلاف مرة!!!!! وبذلك كلما قمنا بتكديس بيانات الإشارة كلما قلت الضوضاء وكانت الإشارة أفضل وبالتالي يزيد عمق الاختراق....
يتبع...
