Reflectometrele în domeniul timpului sunt utilizate în mod obișnuit pentru testarea la fața locului a traseelor de cablu foarte lungi, în cazul în care nu este practic să se dezgroape sau să se îndepărteze ceea ce poate fi un cablu lung de kilometri. Ele sunt indispensabile pentru întreținerea preventivă a liniilor de telecomunicații, deoarece TDR-urile pot detecta rezistența articulațiilor și a conectorilor pe măsură ce se corodează, precum și creșterea scurgerilor de izolație pe măsură ce aceasta se degradează și absoarbe umezeala, cu mult înainte ca oricare dintre acestea să ducă la defecțiuni catastrofale. Cu ajutorul unui TDR, este posibil să se localizeze o defecțiune cu o precizie de câțiva centimetri.
TDR-urile sunt, de asemenea, instrumente foarte utile pentru contramăsurile de supraveghere tehnică, unde ajută la determinarea existenței și a locației ascultării firelor. Ușoara modificare a impedanței liniei cauzată de introducerea unei derivații sau a unei îmbinări va apărea pe ecranul unui TDR atunci când este conectat la o linie telefonică.
Echipamentele TDR sunt, de asemenea, un instrument esențial în analiza defecțiunilor plăcilor moderne de circuite imprimate de înaltă frecvență cu urme de semnal confecționate pentru a emula liniile de transmisie. Prin observarea reflexiilor, poate fi detectat orice pin nesudat al unui dispozitiv de tip ball grid array. Pinii scurtcircuitați pot fi, de asemenea, detectați în mod similar.
Principiul TDR este utilizat în mediul industrial, în situații atât de diverse, de la testarea pachetelor de circuite integrate până la măsurarea nivelurilor de lichid. În primul caz, reflectometrul în domeniul timpului este utilizat pentru a izola locurile cu defecțiuni în același. În cel de-al doilea caz, se limitează în principal la industria de procesare.
În măsurarea niveluluiEdit
Într-un dispozitiv de măsurare a nivelului bazat pe TDR, dispozitivul generează un impuls care se propagă de-a lungul unui ghid de undă subțire (denumit sondă) – de obicei o tijă metalică sau un cablu de oțel. Atunci când acest impuls atinge suprafața mediului care urmează să fie măsurat, o parte din impuls se reflectă înapoi în sus pe ghidul de undă. Dispozitivul determină nivelul fluidului prin măsurarea diferenței de timp dintre momentul în care impulsul a fost trimis și momentul în care reflexia s-a întors. Senzorii pot emite nivelul analizat sub forma unui semnal analogic continuu sau a unor semnale de ieșire de comutare. În tehnologia TDR, viteza impulsului este afectată în principal de permitivitatea mediului prin care se propagă impulsul, care poate varia foarte mult în funcție de conținutul de umiditate și de temperatura mediului. În multe cazuri, acest efect poate fi corectat fără dificultăți nejustificate. În unele cazuri, cum ar fi în medii cu temperaturi de fierbere și/sau înalte, corecția poate fi dificilă. În special, determinarea înălțimii spumei (spumei) și a nivelului lichidului prăbușit într-un mediu spumos/în fierbere poate fi foarte dificilă.
Folosit la cablurile de ancorare în barajeEdit
Grupul de interes pentru siguranța barajelor al CEA Technologies, Inc. (CEATI), un consorțiu de organizații din domeniul energiei electrice, a aplicat reflectometria în domeniul timpului cu spectru împrăștiat pentru a identifica eventualele defecte în cablurile de ancorare din beton ale barajelor. Principalul beneficiu al reflectometriei în domeniul timpului față de alte metode de testare este metoda nedistructivă a acestor teste.
Utilizate în științele pământului și în agriculturăEdit
Un TDR este utilizat pentru a determina conținutul de umiditate în sol și în mediile poroase. În ultimele două decenii, s-au făcut progrese substanțiale în măsurarea umidității în sol, cereale, produse alimentare și sedimente. Cheia succesului TDR este capacitatea sa de a determina cu exactitate permitivitatea (constanta dielectrică) a unui material din propagarea undelor, datorită relației puternice dintre permitivitatea unui material și conținutul său de apă, așa cum s-a demonstrat în lucrările de pionierat ale lui Hoekstra și Delaney (1974) și Topp et al. (1980). Printre recenziile recente și lucrările de referință pe această temă se numără Topp și Reynolds (1998), Noborio (2001), Pettinellia et al. (2002), Topp și Ferre (2002) și Robinson et al. (2003). Metoda TDR este o tehnică de linie de transmisie și determină permitivitatea aparentă (Ka) din timpul de parcurs al unei unde electromagnetice care se propagă de-a lungul unei linii de transmisie, de obicei două sau mai multe tije metalice paralele încorporate în sol sau sedimente. Sondele au de obicei o lungime cuprinsă între 10 și 30 cm și sunt conectate la TDR prin cablu coaxial.
În ingineria geotehnicăEdit
Reflectometria în domeniul timpului a fost, de asemenea, utilizată pentru a monitoriza mișcarea pantelor într-o varietate de medii geotehnice, inclusiv tăieri de autostrăzi, paturi de cale ferată și minele de mină deschisă (Dowding & O’Connor, 1984, 2000a, 2000b; Kane & Beck, 1999). În aplicațiile de monitorizare a stabilității cu ajutorul TDR, un cablu coaxial este instalat într-un foraj vertical care trece prin regiunea de interes. Impedanța electrică în orice punct de-a lungul unui cablu coaxial se modifică odată cu deformarea izolatorului dintre conductori. Un chit fragil înconjoară cablul pentru a transpune mișcarea pământului într-o deformare bruscă a cablului care apare ca un vârf detectabil în urma de reflectanță. Până de curând, tehnica era relativ insensibilă la mișcările mici ale pantei și nu putea fi automatizată, deoarece se baza pe detectarea umană a modificărilor în timp ale urmei de reflectanță. Farrington și Sargand (2004) au dezvoltat o tehnică simplă de procesare a semnalelor folosind derivate numerice pentru a extrage indicații fiabile ale mișcării versanților din datele TDR mult mai devreme decât prin interpretare convențională.
O altă aplicație a TDR-urilor în ingineria geotehnică este determinarea conținutului de umiditate al solului. Acest lucru poate fi realizat prin plasarea TDR-urilor în diferite straturi de sol și măsurarea timpului de începere a precipitațiilor și a timpului în care TDR indică o creștere a conținutului de umiditate al solului. Adâncimea TDR-ului (d) este un factor cunoscut, iar celălalt este timpul necesar picăturii de apă pentru a ajunge la acea adâncime (t); prin urmare, se poate determina viteza de infiltrare a apei (v). Aceasta este o bună metodă de evaluare a eficacității celor mai bune practici de gestionare (BMP) în reducerea scurgerii de suprafață a apelor pluviale.
În analiza dispozitivelor semiconductoareEdit
Reflectometria în domeniul timpului este utilizată în analiza defecțiunilor semiconductoarelor ca metodă nedistructivă pentru localizarea defectelor în pachetele de dispozitive semiconductoare. TDR furnizează o semnătură electrică a urmelor conductoare individuale din pachetul de dispozitive și este utilă pentru a determina localizarea deschiderilor și scurtcircuitelor.
În întreținerea cablurilor din aviațieEdit
Reflectometria în domeniul timpului, în special reflectometria în domeniul timpului cu spectru de împrăștiere, este utilizată la cablurile din aviație atât pentru întreținerea preventivă, cât și pentru localizarea defectelor. Reflectometria în domeniul timpului cu spectru împrăștiat are avantajul de a localiza cu precizie locul defectului pe mii de kilometri de cabluri de aviație. În plus, această tehnologie merită să fie luată în considerare pentru monitorizarea în timp real a aviației, deoarece reflectometria cu spectru împrăștiat poate fi utilizată pe firele sub tensiune.
Această metodă s-a dovedit a fi utilă pentru localizarea defecțiunilor electrice intermitente.
Reflectometria în domeniul timpului cu mai multe purtătoare (MCTDR) a fost, de asemenea, identificată ca o metodă promițătoare pentru instrumentele integrate de diagnosticare sau de depanare EWIS. Bazată pe injectarea unui semnal multipurtător (care respectă CEM și este inofensiv pentru cabluri), această tehnologie inteligentă furnizează informații pentru detectarea, localizarea și caracterizarea defectelor electrice (sau a defectelor mecanice cu consecințe electrice) în sistemele de cablare. Defectele cu defecte dure (scurtcircuit, circuit deschis) sau intermitente pot fi detectate foarte rapid, crescând fiabilitatea sistemelor de cablare și îmbunătățind întreținerea acestora.
.