bachelorThesis
Aplicabilidade do método da reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) em amostras de rocha
Registro en:
SANTOS, Edilson Barauna dos. Aplicabilidade do método da reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) em amostras de rocha. Orientador: Milton Morais Xavier Junior. 2022. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Geofísica) - Departamento de Geofísica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Autor
Santos, Edilson Barauna dos
Resumen
The Time Domain Reflectometry (TDR) method has its greatest applicability in studies carried out in soils, due to this factor, TDR sensors are already idealized for this purpose. Due to the ability of the method to measure dielectric properties in different materials and in a wide range of frequency values, it can also be tested to measure the dielectric constant in different types of rocks. For this work, the TDR sensor model TDR315H from Acclima was used, having three waveguides with 15 cm each and the SDI-12 reading sensor from the same company. With the TDR used, it was possible to obtain temperature values in degrees Celsius (°C), water content in percentage, conductivity in Microsiemens per centimeter (μS/cm) and permittivity (dielectric constant), where it is worth mentioning that the TDR measures only the real part of the complex relative dielectric permittivity, known as the dielectric constant. The equipment is configured to carry out measurements in different types of soils, also allowing it to be calibrated for a different material by the operator. Two rock samples were used, one sandstone and one steatite (soapstone) and a container with water, in which the first tests with the equipment were carried out. The tests carried out on the two samples showed that the measurements carried out with the equipment are only reliable after a depth of 7 cm from the waveguides. For the first measurements on the soapstone sample, a 6mm diameter drill was used to make the holes for fitting the TDR probes. depths of the rod, it was possible to obtain for the water content in the sample, values that varied from 0.33% to 3.64%, (Graph 3) temperature values that varied between 29.4°c to 30.3°c, and permittivity values ranging from 1 to 3.3 (Graph 4). In another point of the same rock, the values for water content varied between 0.56% and 2.43% (Graph 5), and for permittivity varied from 1 to 2.8 (Graph 6). Measurements performed on the sandstone sample showed values for water content (Graph 7) of 0.56% (at a depth of 12 cm) and 1.57% (at a depth of 12.7 cm); for permissiveness, the values varied between 1 and 2.5 (Graph 8). CNPq O método da Reflectometria no domínio do tempo (TDR) tem a sua maior aplicabilidade em estudos realizados em solos, devido a esse fator, os sensores TDR já são idealizados para este propósito. Pela capacidade do método em realizar medidas de propriedades dielétricas em diferentes materiais e em uma vasta gama de valores de frequência, o mesmo também pode ser testado para realizar medidas da constante dielétrica em diferentes tipos de rochas. Para este trabalho foi utilizado o sensor TDR modelo TDR315H da Acclima, possuindo três guias de onda com 15 cm cada e o sensor de leitura SDI-12 da mesma empresa. Com o TDR utilizado, foi possível obter valores de temperatura em Grau Celsius (°C), conteúdo de água em porcentagem, condutividade em Microsiemens por centímetro (μS/cm) e permissividade (constante dielétrica), onde vale ressaltar que o TDR mede apenas a parte real da permissividade dielétrica relativa complexa, conhecida como constante dielétrica. O equipamento é configurado para realizar medidas em diferentes tipos de solos, permitindo também, que seja calibrado para um diferente material pelo operador. Foram utilizadas duas amostras de rochas, um arenito e um esteatito (pedra sabão) e um recipiente com água, no qual foram realizados os primeiros testes com o equipamento. Os testes realizados nas duas amostras, mostraram que as medidas realizadas com o equipamento, tem uma melhor resposta após uma profundidade de 7 cm das guias de onda. Para as primeiras medidas na amostra de pedra sabão, foi utilizado uma broca de 6mm de diâmetro para a realização dos furos de encaixe das sondas do TDR, nesta etapa foram realizados três furos de 15 cm, no qual, após a realização das medidas para diferentes profundidades da haste, foi possível obter para o conteúdo de água na amostra, valores que variaram de 0,33% a 3,64%, (Gráfico 3) valores de temperatura que variaram entre 29,4°c a 30,3°c, e valores de permissividade variando entre 1 a 3,3 (Gráfico 4). Em um outro ponto da mesma rocha, os valores para o conteúdo de água variaram entre 0,56% e 2,43% (Gráfico 5), e de permissividade variaram de 1 a 2,8 (Gráfico 6). As medidas realizadas na amostra de arenito, mostraram valores para o conteúdo de água (Gráfico 7), de 0,56% (em uma profundidade de 12 cm) e 1,57% (para uma profundidade de 12,7 cm); já para a permissividade, os valores variaram entre 1 e 2,5 (Gráfico 8).