Les réflectomètres à domaine temporel sont couramment utilisés pour les tests sur place de très longs trajets de câbles, où il n’est pas pratique de déterrer ou d’enlever ce qui peut être un câble de plusieurs kilomètres de long. Ils sont indispensables pour la maintenance préventive des lignes de télécommunication, car les TDRS peuvent détecter la résistance des joints et des connecteurs lorsqu’ils se corrodent, et augmenter les fuites d’isolation lorsqu’elles se dégradent et absorbent l’humidité, bien avant que l’une ou l’autre ne conduise à des pannes catastrophiques. À l’aide d’un TDR, il est possible de localiser un défaut à quelques centimètres près.
Les TDR sont également des outils très utiles pour les contre-mesures techniques de surveillance, où ils aident à déterminer l’existence et l’emplacement des prises de fil. Le léger changement d’impédance de ligne causé par l’introduction d’un robinet ou d’une épissure apparaîtra sur l’écran d’un TDR lorsqu’il est connecté à une ligne téléphonique.
L’équipement TDR est également un outil essentiel dans l’analyse des défaillances des cartes de circuits imprimés haute fréquence modernes avec des traces de signal conçues pour émuler les lignes de transmission. En observant les réflexions, toutes les broches non soudées d’un dispositif de réseau de grille à billes peuvent être détectées. Les broches court-circuitées peuvent également être détectées de la même manière.
Le principe TDR est utilisé en milieu industriel, dans des situations aussi diverses que le test de boîtiers de circuits intégrés ou la mesure de niveaux de liquide. Dans le premier cas, le réflectomètre à domaine temporel est utilisé pour isoler les sites défaillants dans le même. Ce dernier est principalement limité à l’industrie de transformation.
Dans level measurementEdit
Dans un appareil de mesure de niveau basé sur TDR, le dispositif génère une impulsion qui se propage dans un guide d’ondes mince (appelé sonde) – généralement une tige métallique ou un câble en acier. Lorsque cette impulsion frappe la surface du milieu à mesurer, une partie de l’impulsion réfléchit en retour le guide d’onde. Le dispositif détermine le niveau de fluide en mesurant la différence de temps entre le moment où l’impulsion a été envoyée et le moment où la réflexion est revenue. Les capteurs peuvent émettre le niveau analysé sous forme de signal analogique continu ou de signaux de sortie de commutation. Dans la technologie TDR, la vitesse d’impulsion est principalement affectée par la permittivité du milieu à travers lequel l’impulsion se propage, qui peut varier considérablement en fonction de la teneur en humidité et de la température du milieu. Dans de nombreux cas, cet effet peut être corrigé sans difficulté excessive. Dans certains cas, comme dans des environnements à ébullition et / ou à haute température, la correction peut être difficile. En particulier, la détermination de la hauteur de mousse (mousse) et du niveau de liquide effondré dans un milieu mousseux / bouillant peut être très difficile.
Utilisé dans les câbles d’ancrage de damsEdit
Le Groupe d’intérêt sur la sécurité des barrages de CEA Technologies, Inc. (CEATI), un consortium d’organisations d’énergie électrique, a appliqué la réflectométrie dans le domaine temporel à spectre étalé pour identifier les défauts potentiels dans les câbles d’ancrage de barrages en béton. Le principal avantage de la réflectométrie dans le domaine temporel par rapport aux autres méthodes de test est la méthode non destructive de ces tests.
Utilisé dans les sciences de la terre et de l’agriculturemodifier
Un TDR est utilisé pour déterminer la teneur en humidité du sol et des milieux poreux. Au cours des deux dernières décennies, des progrès substantiels ont été réalisés pour mesurer l’humidité du sol, des céréales, des aliments et des sédiments. La clé du succès de TDR est sa capacité à déterminer avec précision la permittivité (constante diélectrique) d’un matériau à partir de la propagation des ondes, en raison de la forte relation entre la permittivité d’un matériau et sa teneur en eau, comme l’ont démontré les travaux pionniers de Hoekstra et Delaney (1974) et Topp et al. (1980). Parmi les revues récentes et les travaux de référence sur le sujet, citons Topp et Reynolds (1998), Noborio (2001), Pettinellia et al. (2002), Topp et Ferre (2002) et Robinson et coll. (2003). La méthode TDR est une technique de ligne de transmission et détermine la permittivité apparente (Ka) à partir du temps de déplacement d’une onde électromagnétique qui se propage le long d’une ligne de transmission, généralement deux tiges métalliques parallèles ou plus noyées dans le sol ou les sédiments. Les sondes mesurent typiquement entre 10 et 30 cm de long et sont reliées au TDR par un câble coaxial.
En ingénierie géotechniquedit
La réflectométrie dans le domaine temporel a également été utilisée pour surveiller le mouvement des pentes dans une variété de paramètres géotechniques, y compris les coupes d’autoroutes, les lits de rails et les mines à ciel ouvert (Dowding & O’Connor, 1984, 2000a, 2000b; Kane & div> Beck, 1999). Dans les applications de surveillance de la stabilité utilisant le TDR, un câble coaxial est installé dans un forage vertical traversant la région concernée. L’impédance électrique en tout point le long d’un câble coaxial change avec la déformation de l’isolant entre les conducteurs. Un coulis fragile entoure le câble pour traduire le mouvement de terre en une déformation brusque du câble qui apparaît comme un pic détectable dans la trace de réflectance. Jusqu’à récemment, la technique était relativement insensible aux petits mouvements de pente et ne pouvait pas être automatisée car elle reposait sur la détection humaine des changements de la trace de réflectance au fil du temps. Farrington et Sargand (2004) ont développé une technique de traitement du signal simple utilisant des dérivées numériques pour extraire des indications fiables de mouvement de pente des données TDR beaucoup plus tôt que par interprétation conventionnelle.
Une autre application du TDRs en génie géotechnique consiste à déterminer la teneur en humidité du sol. Cela peut être fait en plaçant les TDR dans différentes couches de sol et en mesurant le moment du début des précipitations et le moment où le TDR indique une augmentation de la teneur en humidité du sol. La profondeur du TDR (d) est un facteur connu et l’autre est le temps qu’il faut à la goutte d’eau pour atteindre cette profondeur (t); la vitesse d’infiltration de l’eau (v) peut donc être déterminée. Il s’agit d’une bonne méthode pour évaluer l’efficacité des Meilleures pratiques de gestion (PGB) pour réduire le ruissellement de surface des eaux pluviales.
Dans l’analyse des dispositifs à semi-conducteurs
La réflectométrie dans le domaine temporel est utilisée dans l’analyse des défaillances des semi-conducteurs comme méthode non destructive pour la localisation des défauts dans les boîtiers de dispositifs à semi-conducteurs. Le TDR fournit une signature électrique de traces conductrices individuelles dans l’emballage de l’appareil et est utile pour déterminer l’emplacement des ouvertures et des courts-circuits.
Dans la maintenance du câblage aéronautiquEdit
La réflectométrie dans le domaine temporel, en particulier la réflectométrie dans le domaine temporel à spectre étalé, est utilisée sur le câblage aéronautique pour la maintenance préventive et la localisation des défauts. La réflectométrie en domaine temporel à spectre étalé présente l’avantage de localiser avec précision l’emplacement du défaut à des milliers de kilomètres du câblage de l’aviation. De plus, cette technologie mérite d’être envisagée pour la surveillance de l’aviation en temps réel, car la réflectométrie à étalement de spectre peut être utilisée sur des fils sous tension.
Cette méthode s’est avérée utile pour localiser les défauts électriques intermittents.
La réflectométrie dans le domaine temporel multi-porteuses (MCTDR) a également été identifiée comme une méthode prometteuse pour les outils de diagnostic ou de dépannage EWIS intégrés. Basée sur l’injection d’un signal multiporteuse (respectant la CEM et inoffensif pour les fils), cette technologie intelligente fournit des informations pour la détection, la localisation et la caractérisation de défauts électriques (ou de défauts mécaniques ayant des conséquences électriques) dans les systèmes de câblage. Des défauts durs (courts, en circuit ouvert) ou intermittents peuvent être détectés très rapidement, ce qui augmente la fiabilité des systèmes de câblage et améliore leur maintenance.