Tijddomeinreflectometers worden algemeen gebruikt voor het ter plaatse testen van zeer lange kabeltrajecten, waarbij het onpraktisch is om een soms kilometerslange kabel op te graven of te verwijderen. Zij zijn onmisbaar voor preventief onderhoud van telecommunicatielijnen, aangezien TDR’s weerstand op verbindingen en connectoren kunnen detecteren wanneer deze corroderen, en toenemende isolatielekkage wanneer deze degradeert en vocht absorbeert, lang voordat een van beide tot catastrofale storingen leidt. Met behulp van een TDR is het mogelijk een fout tot op centimeters nauwkeurig te lokaliseren.
TDR’s zijn ook zeer nuttige hulpmiddelen voor tegenmaatregelen in het kader van de technische bewaking, waar zij helpen het bestaan en de plaats van draadtaps vast te stellen. De lichte verandering in de impedantie van de lijn, veroorzaakt door de invoering van een aftakking of splitsing, wordt zichtbaar op het scherm van een TDR wanneer deze is aangesloten op een telefoonlijn.
TDR-apparatuur is ook een essentieel hulpmiddel bij de storingsanalyse van moderne hoogfrequente gedrukte schakelingen met signaalsporen die zijn gemaakt om transmissielijnen na te bootsen. Door reflecties waar te nemen, kunnen alle niet-gesoldeerde pennen van een ball grid array apparaat worden opgespoord. Ook kortgesloten pinnen kunnen op soortgelijke wijze worden gedetecteerd.
Het TDR-principe wordt gebruikt in industriële omgevingen, in uiteenlopende situaties als het testen van geïntegreerde circuitpakketten tot het meten van vloeistofniveaus. In het eerste geval wordt de tijddomeinreflectometer gebruikt om defecte plaatsen in hetzelfde te isoleren. De laatste is voornamelijk beperkt tot de procesindustrie.
In niveaumetingEdit
In een op TDR gebaseerde niveaumeter genereert het apparaat een impuls die zich voortplant langs een dunne golfgeleider (probe genoemd) – doorgaans een metalen staaf of een staalkabel. Wanneer deze impuls het oppervlak van het te meten medium raakt, wordt een deel van de impuls door de golfgeleider teruggekaatst. Het apparaat bepaalt het vloeistofniveau door het tijdsverschil te meten tussen het moment waarop de impuls werd uitgezonden en het moment waarop de reflectie terugkeerde. De sensoren kunnen het geanalyseerde niveau weergeven als een continu analoog signaal of als schakelende uitgangssignalen. In de TDR-technologie wordt de impulssnelheid hoofdzakelijk beïnvloed door de permittiviteit van het medium waardoor de puls zich voortplant, die sterk kan variëren door het vochtgehalte en de temperatuur van het medium. In veel gevallen kan dit effect zonder al te veel moeite worden gecorrigeerd. In sommige gevallen, zoals in omgevingen met kokend water en/of hoge temperaturen, kan de correctie moeilijk zijn. Met name het bepalen van de schuimhoogte en het ingestorte vloeistofniveau in een schuimend/kokend medium kan zeer moeilijk zijn.
Gebruikt in ankerkabels in dammenEdit
De Dam Safety Interest Group van CEA Technologies, Inc. (CEATI), een consortium van elektriciteitsorganisaties, heeft Spread-spectrum time-domain reflectometrie toegepast om potentiële fouten in betonnen ankerkabels voor dammen op te sporen. Het belangrijkste voordeel van tijd-domeinreflectometrie ten opzichte van andere testmethoden is de niet-destructieve methode van deze tests.
Gebruikt in de aard- en landbouwwetenschappenEdit
Een TDR wordt gebruikt om het vochtgehalte in grond en poreuze media te bepalen. In de afgelopen twee decennia is aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het meten van het vochtgehalte in grond, graan, voedingsmiddelen en sediment. De sleutel tot het succes van TDR is het vermogen om de permittiviteit (diëlektrische constante) van een materiaal nauwkeurig te bepalen aan de hand van de golfvoortplanting, als gevolg van de sterke relatie tussen de permittiviteit van een materiaal en het watergehalte, zoals aangetoond in de baanbrekende werken van Hoekstra en Delaney (1974) en Topp et al. (1980). Recente overzichten en referentiewerken over dit onderwerp zijn onder meer Topp en Reynolds (1998), Noborio (2001), Pettinellia et al. (2002), Topp en Ferre (2002) en Robinson et al. (2003). De TDR-methode is een transmissielijntechniek, waarbij de schijnbare permittiviteit (Ka) wordt bepaald uit de reistijd van een elektromagnetische golf die zich voortplant langs een transmissielijn, meestal twee of meer parallelle metalen staven die in de bodem of het sediment zijn ingebed. De sondes zijn meestal tussen 10 en 30 cm lang en via een coaxiale kabel met de TDR verbonden.
In geotechniekEdit
Tijddomeinreflectometrie is ook gebruikt om de beweging van hellingen in een verscheidenheid van geotechnische omgevingen, waaronder snelweg coupes, spoorwegbeddingen, en open mijnen (Dowding & O’Connor, 1984, 2000a, 2000b; Kane & Beck, 1999) te bewaken. In stabiliteitsmonitoring toepassingen met behulp van TDR, wordt een coaxiale kabel geïnstalleerd in een verticaal boorgat dat door het betrokken gebied loopt. De elektrische impedantie op elk punt van een coaxiale kabel verandert door vervorming van de isolator tussen de geleiders. Een brosse grout omringt de kabel en vertaalt aardbewegingen in een abrupte vervorming van de kabel die zich manifesteert als een detecteerbare piek in het reflectiespoor. Tot voor kort was de techniek relatief ongevoelig voor kleine hellingbewegingen en kon zij niet worden geautomatiseerd omdat zij afhankelijk was van menselijke detectie van veranderingen in het reflectiespoor in de tijd. Farrington en Sargand (2004) ontwikkelden een eenvoudige signaalverwerkingstechniek met gebruikmaking van numerieke afgeleiden om veel eerder dan bij conventionele interpretatie betrouwbare aanwijzingen voor hellingbeweging uit de TDR-gegevens te halen.
Een andere toepassing van TDR’s in de geotechniek is het bepalen van het bodemvochtgehalte. Dit kan worden gedaan door de TDR’s in verschillende bodemlagen te plaatsen en het tijdstip te meten van het begin van de neerslag en het tijdstip dat de TDR een toename van het bodemvochtgehalte aangeeft. De diepte van de TDR (d) is een bekende factor en de andere is de tijd die de waterdruppel nodig heeft om die diepte te bereiken (t); daarom kan de infiltratiesnelheid van het water (v) worden bepaald. Dit is een goede methode om de effectiviteit van Best Management Practices (BMP’s) te beoordelen bij het verminderen van de afvloeiing van hemelwater.
In halfgeleiderapparaatanalyseEdit
Tijddomeinreflectometrie wordt gebruikt in halfgeleiderfaalanalyse als een niet-destructieve methode voor het lokaliseren van defecten in halfgeleiderapparaatpakketten. De TDR levert een elektrische handtekening van afzonderlijke geleidende sporen in het apparaatpakket, en is nuttig voor het bepalen van de plaats van openingen en kortsluitingen.
In luchtvaartbedrading onderhoudEdit
Tijddomeinreflectometrie, specifiek spread-spectrum tijd-domeinreflectometrie wordt gebruikt op luchtvaartbedrading voor zowel preventief onderhoud als het lokaliseren van fouten. Spread-spectrum tijddomeinreflectometrie heeft het voordeel van het nauwkeurig lokaliseren van de foutlocatie binnen duizenden kilometers luchtvaartbedrading. Bovendien is deze technologie het overwegen waard voor real time luchtvaartbewaking, aangezien spreadspectrumreflectometrie kan worden toegepast op stroomvoerende draden.
Deze methode is nuttig gebleken voor het lokaliseren van intermitterende elektrische storingen.
Multi carrier time domain reflectometry (MCTDR) is ook geïdentificeerd als een veelbelovende methode voor ingebedde EWIS-diagnose- of probleemopsporingsinstrumenten. Deze slimme technologie, die gebaseerd is op de injectie van een multicarriersignaal (dat EMC respecteert en onschadelijk is voor de bedrading), verschaft informatie voor de detectie, lokalisering en karakterisering van elektrische defecten (of mechanische defecten met elektrische gevolgen) in de bedradingssystemen. Harde defecten (kortsluiting, open circuit) of intermitterende defecten kunnen zeer snel worden opgespoord, waardoor de betrouwbaarheid van de bedradingssystemen wordt verhoogd en het onderhoud ervan wordt verbeterd.