FARA -laitteen kokoonpano ja käyttötupa.gtk.fi/raportti/arkisto/q15_2007_13.pdf · 2007. 6....

ESY / Merigeologia ja geofysiikka Q15/2007/13 19.6.2007 Espoo

FARA -laitteen kokoonpano ja käyttö

Arto Korpisalo

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro

01.06.2007

Raportin laji

Arkistoraportti Tekijät

Arto Korpisalo

Toimeksiantaja

Raportin nimi

FARA –laitteen kokoonpano ja käyttö

Tiivistelmä

FARA on sähkömagneettinen poranreikälaitteisto, jolla on mahdollista tehdä radiovarjostusmittauksia kahden poranreiän välillä. Lähettimestä emittoidaan sähkömagneettista aaltoa, jotka läpäisevät kohteen, neljällä radiotaajuudella (312.5 – 625 – 1 2500 – 2 500 kHz). Mittausta tapahtuu toisessa poranreiässä jatkuva mittauksena (vastaanottimen liikkuessa). Tässä manuaalissa on esitettynä kaikki olennaiset laitekomponentit digitaalisina kuvina sekä liitännät havainnollisina kaavioina. Voit tutkia laitteen toimintaa ilman raskaita vinssejä, kun käytät ohituskaapeleita. Pystyt kytkemään mittauksesta pois taajuudet, jotka eivät läpäise kohdetta ja antennin teho siirretään lopuille taajuuksille. Rakennat mittauskokoonpanon ja aloitat mittauksen

Asiasanat (kohde, menetelmät jne.)

FARA, radiotaajuudet, varjostusmenetelmä, poranreikä, FARAS –käyttöliittymä

Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä)

Karttalehdet

Muut tiedot

Arkistosarjan nimi

Arkistotunnus

Q15/2007/13 Kokonaissivumäärä

112 Kieli

suomi Hinta

Julkisuus

julkinen

Yksikkö ja vastuualue

ESY / Merigeologia ja geosfysiikka Hanketunnus

Allekirjoitus/nimen selvennys

Arto Korpisalo Allekirjoitus/nimen selvennys

Sisällysluettelo

Kuvailulehti

1 FARA KÄSIKIRJAA 1 1 FARA KÄSIKIRJ1.11 Teknilliset tiedot 2 1. Teknilliset tiedot1.22 Teholähteet 2 1. Teholähteet1.33 Laitekomponentit 2 1. Laitekomponentit

1.3.11 Lähetinpiiri 2 1.3. Lähetinpiiri1.3.22 Vastaanotinpiiri 13 1.3. Vastaanotinpiiri

2 FARA –LAITTEISTON LATAUKSETT 29 2 FARA –LAITTEISTON LATAUKSE2.11 Lähettimen akut (lähetinputkessa) 29 2. Lähettimen akut (lähetinputkessa)2.22 Vastaanottimen akut 31 2. Vastaanottimen akut2.33 Lähetinlaatikon lataus 32 2. Lähetinlaatikon lataus2.44 Vastaanotinyksikön ulkoisen akun lataus 33 2. Vastaanotinyksikön ulkoisen akun lataus

3 VASTAANOTTIMEN KALIBROIMINENN 34 3 VASTAANOTTIMEN KALIBROIMINE

4 FARA –TAAJUUKSIEN VALITSEMINENN 42 4 FARA –TAAJUUKSIEN VALITSEMINE

5 MITTAAMINENN 45 5 MITTAAMINE5.11 Esitoimenpiteet 45 5. Esitoimenpiteet

5.1.11 Lähetinpiiri 45 5.1. Lähetinpiiri5.1.22 Vastaanotinpiiri 50 5.1. Vastaanotinpiiri

5.22 Operation -mode 60 5. Operation -mode

6 MITTAUSOHJELMAA 63 6 MITTAUSOHJELM6.1 Far-tiedostojen katselu 63 6.1 Far-tiedostojen katselu6.2 Parameters-valinnat 65 6.2 Parameters-valinnat6.33 Mittaus 66 6. Mittaus

6.3.1 Tiedoston nimeäminen 66 6.3.1 Tiedoston nimeäminen6.3.2 Vastaanottimen lähtösyvyyden asettaminen 67 6.3.2 Vastaanottimen lähtösyvyyden asettaminen6.3.3 Vastaanottimen syvyyden asettaminen 67 6.3.3 Vastaanottimen syvyyden asettaminen6.3.4 Signaalin tallennus 68 6.3.4 Signaalin tallennus6.3.5 Pisteen tallennus 68 6.3.5 Pisteen tallennus6.3.6 Siirtyminen uudelle pisteelle 69 6.3.6 Siirtyminen uudelle pisteelle6.3.7 Inversed -asetus 69 6.3.7 Inversed -asetus

7 YHTEENVETOO 70 7 YHTEENVET

8 KIRJALLISUUSLUETTELOO 71 8 KIRJALLISUUSLUETTEL

KIRJALLISUUSLUETTELO

1

11 FFAARRAA KKÄÄSSIIKKIIRRJJAA

Käsikirja antaa käyttäjälle tarpeelliset tiedot FARA-MCH –laitteen käytöstä. FARA on suunniteltu poranreikätutkimuksiin ja laite toimii radiotaajuusalueessa (312.5 -625 – 1 250 – 2 500 kHz). Menetelmä on varjostusmittaus eli tuloksena saadaan poranreikien välisen leikkauspinnan näennäinen ominaisvastus. Ideaalisessa mittaustilanteessa (signaalit ovat nähtävissä kuvapinnalla kaikilla taajuuksilla selvästi) toisessa poranreiässä synnytetään muuttuva (samanaikaisesti neljällä taajuudella) elektromagneettinen kenttä ja mittaus suoritetaan toisessa poranreiässä jatkuvana mittauksena (vastaanotinantennin liikkuessa). Kentän vertikaalikomponentti indusoi antennissa elektromotorisen voiman (EMF), jonka amplitudi ja vaihe (primaarikentän suhteen) rekisteröidään. Operaattori voi seurata signaalin käyttäytymistä tietokoneen kuvapinnalta. Korkeammat taajuudet voivat vaimentua liikaa, jolloin niitä ei havaita päätteellä, tällöin operaattori voi estää taajuuksien toiminnan ja antennin teho jaetaan jäljellä oleville taajuuksille (katso luku, Fara taajuuksien valinta). Lähetinantennin virtaa ei rekisteröidä lähetyksen aikana, joten myöskään primaarikenttää ei tiedetä. Mitatuista amplitudeista lasketaan vaimennusjakauma poranreikien välissä tilassa, joka muutetaan näennäiseksi ominaisvastukseksi. Vaimeneminen lasketaan primaarikentän suhteen, jota ei siis tunneta. Tulkinnassa primaarikenttää estimoidaan pienimmän neliösumman menetelmällä. Kalibrointia ei tehdä, joten amplitudi on ilmoitettu suhteellisina yksiköinä. Amplitudi ja vaihe riippuvat poranreikien välisen tilan sähköisistä ominaisuuksista, jotka rajoittavat myös laitteen toimintasäteen tutkimuskohteissa. Mittaus tehdään viuhkamaisesti, jolloin kulmapeitto jää useasti hyvin pieneksi (vrt. lääketieteellinen tomografia, kulmapeitto yli 360 asteenkin!). Poranreikien syvyys voi ulottua jopa 2000 metriin. Laitteen halkaisija on 36 mm. laitteiston. Laitteiston kaaviokuva on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. FARA -mittauskaavio

2

11..11 TTeekknniilllliisseett ttiieeddoott

Lähettimen generaattori synnyttää jaksollista vaihtovirtaa 312.5kHz:n perustaajuudella lähetinyksikön ohjaamana. Mitattavan sähkökentän vertikaalikomponentin intensiteetin voi vaihdella välillä 0.01 – 1000 μV/m. Vastaanottimeen indusoituneet jännitteet muutetaan vastaanotinyksikössä suhteellisiksi yksiköiksi (amplitudit) ja vaihe-eroksi lähettimen jännitteen suhteen.

11..22 TTeehhoolläähhtteeeett

Lähetinkonsolissa on sisäänrakennettu teholähde (ladattavat akut), itse poranreikälähettimessä on 12 Panasonic P220C –akkua. Vastaanotinkonsoli saa tehonsa ulkopuolisesta teholähteestä (12 V). Akkujen kesto on noin 8 tuntia jatkuvaa käyttöä. Poranreikävastaanottimessa on oma yksikkö, jossa on myös jännitelähteenä 12 Panasonic P220C –akkua. Käyttöjännite on siis 12 V eikä siitä ole terveydellistä haittaa mittaajille.

11..33 LLaaiitteekkoommppoonneennttiitt

11..33..11 LLäähheettiinnppiiiirrii

Laitteisto käsittää komponentit kahteen mittauskokoonpanoon (kaksi lähetintä, kaksi vastaanotinta, välikaapelit, filtterit). Lähetin- ja vastaanotinkonsoleita on yksi. Maanpintafilttereitä on kaksi. Poranreikälähettimen kokoonpano:

AAnntteennnnii (10 tai 20 metriä)

PPoorraannrreeiikkäälläähheettiinn

VVäälliikkaaaappeellii (8 tai 18 metriä)

SSuuooddaattiinn (filtteri)

VVäälliikkaaaappeellii (18 tai 8 metriä)

SSuuooddaattiinn (filtteri)

AAddaapptteerrii

KKaaaappeelliippääää

MMaaaannppiinnttaakkoommppoonneennttiitt

VViinnssssiinn oohhiittuusskkaaaappeellii

3

AAnntteennnniitt

Antenni on yksi johdin ja se toimii elektromagneettisen primaarikentän lähteenä. Johtimen toinen pää kiinni liittimen kautta lähetinputkessa. Alapäässä on lisäpaino.

Kokoonpanossa voidaan käyttää kahdenpituista antennia – lyhyemmillä väleillä 10 metrin antennia ja pitemmillä 20 metrin antennia. Muista, että lähettimessä ja vastaanottimessa pitää olla samanpituiset antennit.

Kuva 2. Lähettimen antennit (10 ja 20 m).

Antennin alapään koukkuun pitää liittää metallinen lisäpaino.

Kuva 3. Antennin lisäpaino.

4

PPoorraannrreeiikkäälläähheettiinn

Lähetin saa käyttöjännitteen samassa putkessa olevasta jänniteyksiköstä (Panasonic P220-C akut). Jännite on asetettu ON –asentoon automaattisesti kun kaapelointi on valmis.

Lähetinputki sisältää sekä lähettimen, että akut. Lähettimen alapäässä on yksi pinni, joka yhdistetään antenniin. Yläpäässä on neljä pinniä, joten et voi liittää putkea väärinpäin. Kun laitat lähetinputken suojakuoreen, varo pinnien kontaktia kuoren kanssa.

Kuva 4. Lähetinputken alapää – liitäntä yhdellä pinnillä antenniin.

Kuva 5. Lähetinputken yläpäässä sijaitsevat akut. Aseta akkujen väliin muoviliuska, joka estää akkujen purkautumisen.

5

VVäälliikkaaaappeelliitt

Välikaapelit pitää valita antennin mukaan. Jos käytät 10 metrin antennia, niin lähetinputken yläpäähän liitettävä välikaapeli on 8 metrin kaapeli. Mutta jos käytät 20 metrin antennia, niin lähettimeen liitettävä välikaapeli on 18 metrin pituinen. Ensimmäisen välikaapelin yläpäähän liitetään ensimmäinen filtteri, johon toinen välikaapeli liitetään. Jos käytät 10 metrin antennia, toinen välikaapeli on 18 metrin kaapeli ja jos käytit 20 metrin antennia toinen välikaapeli on 8 metrin pituinen (kuvat 6-7).

Kuva 6. Välikaapelit ovat 8 ja 18 metrin pituiset.

Kuva 7. Välikaapeleiden sijoittaminen lähetinpiiriin.

6

SSuuooddaattttiimmeett

Suodattimia on kaapelissa kaksi (kuva 8). Ensimmäinen suodatin tulee ensimmäisen välikaapelin yläpäähän ja toinen suodatin toisen välikaapelin yläpäähän (toinen suodatin liitetään suoraan kaapelipäähän). Suodattimien peruskomponenttina ovat ferriittirenkaat.

Kuva 8. Lähetinpiiriin tarvitaan kaksi suodatinta.

AAddaapptteerrii

Ylempi suodatin liitetään suoraan adapteriin, joka liitetään kaapelipäähän (kuva 9). Lähettimellä käytetään Slimboris -vinssiä. Adapteri liitetään kaapelipäähän liittimellä, jossa keltainen merkki ohjaa oikean liitännän.

Kuva 9. Kaapelipää – adapteri – ylempi suodatin.

7

Kuva 10. Adapterin johtojen liitännät suodattimeen.

Kuva 11. Adapteri liitetty kaapelipäähän (Slimboris-vinssi) ja suodattimeen.

Kuva 12. Liitännät ovat suljettuna.

8

MMaaaannppiinnttaakkoommppoonneennttiitt DDaattaakkaaaappeellii

Datakaapeli siirtää signaalin kaapelista vinssin kautta lähetinkonsoliin (kuva 13). Muista, että tämä kaapeli käy vain Slimboris-vinssiin. (Vastaanottimella on toinen vinssi ja siinä on eri kaapeli).

Kuva 13. Datakaapeli liitetään vinssin konsolin välille.

Kuva 14. Datakaapeli vasemmalla (Transmitter input). Oikealla referenssikaapeli.

9

LLäähheettiinnkkoonnssoollii

Lähetinkonsolin näytöstä voit lukea referenssisignaalin voimakkuuden. Datakaapeli liitettiin Transmitter Input –liittimeen (vasemmalla) ja ) referenssikaapeli Output –liittimeen (oikealla) (kuva 15). Mode –kytkin, vain ON-asento käytössä. Control –kytkimen asento I-asennossa (kun poranreikien väli on lyhyt, yleisesti aina).

Kuva15. Lähetinkonsoli ilmoittaa referenssisignaalin voimakkuuden.

KKoonnssoolliinn llaattaauusskkaaaappeellii

Lähetinkonsoli sisältää akut, jotka pitää ladata, kun referenssisignaalin voimakkuus on alle 5 yksikköä. Kuvassa 16 on latauksessa tarvittava kaapeli.

Kuva 16. Lähetinkonsolin latauskaapeli.

10

Kuva 17. Latauskaapeli ja konsolin latauspiste.

RReeffeerreennssssiikkaaaappeellii -- mmaaaannppiinnttaassuuooddaattiinn

Referenssikaapeli siirtää referenssisignaalin lähettimeltä vastaanottimelle (kuva 18).

Kuva 18. Referenssikaapeli asetetaan lähetinkonsoliin (kuva 14).

11

Kuva 19. Referenssikaapeli ja konsolin Output –liitäntä.

Kuva 20. Data- ja referenssikaapelit sekä konsolin liitännät (kuvassa mukana myös maanpintasuodatin, jossa вход=sisääntulo – выход=ulostulo).

12

Kuvat 21. Referenssilinja on rakennettu konsolien välille.

SSyyvvyyyyddeenn mmiittttaauuss

Lähettimessä ei ole sisäänrakennettua syvyydenmittausyksikköä. Syvyydenmittaus pitää järjestää vinssinkaapeliin liitettävällä ulkoisella mittauslaitteistolla. Koska sisäistä mittausmahdollisuutta ei ole, operaattorin pitää myös ilmoittaa uusi mittaussyvyys vastaanottimelle, jotta käyttäjä voi editoida lukeman mittausohjelmaan. Lähetinyksikössä käytetään Robertsonin (Slimboris) vinssiä, jossa ei ole automaattista sisäänkelauksen varmennusta.

VViinnssssiinn oohhiittuusskkaaaappeellii

Kokoonpanoon on lisätty valkoinen johdin, jolla voit ohittaa vinssin lähettimen kokoonpanossa. Tällä yksinkertaisella johtimella kytket ylemmän suodattimen signaalipinnit suoraan lähetinlaatikkoon (Transmitter input/Power –liitin) ja voit tutkia laitteiston toimintaa ilman vinssiä (kuva alla).

Kuva.Ohitusjohtimet kytkentä (liitä karvat punaisiin pinneihin).

13

11..33..22 VVaassttaaaannoottiinnppiiiirrii

Laitteisto käsittää komponentit kahteen mittauskokoonpanoon (kaksi lähetintä, kaksi vastaanotinta, välikaapelit, filtterit). Lähetin- ja vastaanotinkonsoleita on yksi. Maanpintafilttereitä on kaksi. Poranreikälähettimen kokoonpano:

AAnntteennnnii (10 tai 20 metriä)

PPoorraannvvaassttaaaannoottiinn

VVäälliikkaaaappeellii (8 tai 18 metriä)

SSuuooddaattiinn (filtteri)

VVäälliikkaaaappeellii (18 tai 8 metriä)

SSuuooddaattiinn (filtteri)

AAddaapptteerrii

KKaaaappeelliippääää

MMaaaannppiinnttaakkoommppoonneennttiitt

VViinnssssiinn oohhiittuusskkaaaappeellii

AAnntteennnniitt

Kokoonpanossa voidaan käyttää kahdenpituista antennia – lyhyemmillä väleillä 10 metrin antennia ja pitemmillä 20 metrin antennia. Muista, että lähettimessä ja vastaanottimessa pitää olla samanpituiset antennit.

Kuva 22. Vastaanotinantennit ovat samanpituiset kuin lähetinantennit.

14

VVaassttaaaannoottiinn jjaa aakkuutt

Vastaanotin ja jännitelähde sijaitsevat nyt eri putkissa. Vastaanottimen alapäässä on yksi pinni kuten lähettimen alapäässä (kuva 23). Pinni liitetään antenniin. Kun laitat vastaanotinputket suojakuoreen, varo pinnien kontaktia kuoreen.

Kuva 23. Vastaanottimen alapäässä on vain (kuten lähettimen) yksi pinni, joka liitetään antenniin.

Kuva 24. Yläpäässä on neljä pinniä, jotka liitetään välikappaleen avulla akkuputkeen.

15

VVäälliikkaappppaallee

Välikappale yhdistää vastaanottimen ja jännitelähteen toisiinsa (kuvat 25-27).

Kuva 25. Välikappale liittää vastaanottimen ja akkuyksikön toisiinsa.

Kuva 26. Välikappale vastaanottimen ja akkuyksikön välillä.

16

Kuva 27. Välikappale kiristetty valmiiksi.

Kun avaat putkien liittimiä, ole erityisen varovainen kun vedät liittimet irti toisistaan, sillä putkien sisällä olevat yksiköt tulevat helposti liittimien mukana ulos ja voivat vahingoittua.

Akkuyksikössä on kytkin, jolla virtaa syötetään vastaanottimeen (kuva 28). Muista asettaa ON -asentoon ennenkuin teet liitännät.

Kuva 28. Kytkimellä syötetään virtaa akuista vastaanottimeen.

17

VVäälliikkaaaappeelliitt

Välikaapelit pitää valita antennin mukaan. Jos käytät 10 metrin antennia, niin jännitelähteen yläpäähän liitettävä välikaapeli, on 8 metrin kaapeli. Mutta jos käytät 20 metrin antennia, niin vastaanottimeen liitettävä välikaapeli, on 18 metrin pituinen (kuva 29). Ensimmäisen välikaapelin yläpäähän liitetään ensimmäinen filtteri, johon liitetään toinen välikaapeli. Jos käytät 10 metrin antennia, niin toinen välikaapeli on 18 metrin kaapeli. Jos käytät 20 metrin antennia toinen välikaapeli on 8 metrin pituinen (kuva 30).

Kuva 29. Välikaapelit ovat samanlaiset kuin lähetinpiirissä.

Kuva 30. Välikaapeleiden sijoitus vastaanotinpiirissä.

18

SSuuooddaattttiimmeett

Piiriin tarvitaan kaksi suodatinta kuten lähetinpiirissä. Ensimmäinen suodatin liitetään siis alemman välikaapelin yläpäähän ja toinen toisen välikaapelin yläpäähän, johon liitetään kaapelipää adapterin välityksellä (kuvat 31-32).

Kuva 31. Vastaanotinpiirissä tarvittavat kaksi suodatinta.

Kuva 32. Ensimmäinen suodatin liitetään välikaapeleiden välille. Toinen suodatin liittää ylemmän välikaa pelin kaapelipäähän (katso kuva 26).

19

AAddaapptteerrii

Ylempi suodatin liitetään suoraan adapteriin, joka liitetään kaapelipäähän (kuva 34). Vastaanottimella käytetään NuPulse-vinssiä (kuva 33).

Kuva 33. NuPulse-vinssi

Kuva 34. Suodatin kytketään ylemmän välikaapelin ja adapterin välille.

20

Kuva 35. Adapteri kytketään kaapelipäähän liittimellä, jossa keltainen merkki ohjaa oikean suunnan.

Kuva36. Adapteri liitetään vapailla johtimilla suodattimeen alla olevan kaavion mukaisesti.

Kuva 37. Adapterin johtimien liittäminen suodattimeen.

21

Kuva 38. Liitännät tehty ja suljettu.

MMaaaannppiinnttaakkoommppoonneennttii

DDaattaakkaaaappeellii

Signaali siirretään vastaanottimesta datakaapelia pitkin vastaanotinkonsoliin (kuvat 39-40).

Kuva 39. Datakaapeli yhdistää vinssin konsolin.

22

Kuva 40. Datakaapeli ja konsolin liitäntä - Receiver input.

VVaassttaaaannoottiinnkkoonnssoollii

Piirissä on oma konsolinsa, jossa ovat liitännät ulkoiselle jännitelähteelle (Transmitter Input/Power), dataliittimelle (Receiver Input), laitteen kalibroinnille (Calibration output), syvyystietoa varten (Depth counter) ja tietokoneliitäntä (Computer). Frequency (kHz) kytkimellä ei ole merkitystä nykyisessä kokoonpanossa (voi olla aina 312.5 kHz:n asennossa). Depth Control keskiasennossa. Mode –kytkimellä valitset joko Measure-asennon tai kalibrointiasennot (1 - 10 -100 μV), jos kalibrointikaapeli on liitettynä. Control –(Power, Transmitter reference, Receiver Reference, Tracking) –valot ovat sammuneena laitteen toimiessa normaalisti. Frequency control kertoo aallon sen hetkisen vaiheen kvadratin. Transmitter control- and Receiver control –liittimien kautta käyttäjä voi tutkia ko. signaalien käyttäytymistä.

Kuva 41. Vastaanotinkonsoli.

23

Kuva 42. Konsolin virtalähde ja varaaja.

Kuva 43. Virtayksikkö ja konsolin liitäntä – Transmitter Input. Kuvassa mukana myös maanpintasuodatin, jonka kautta lähettimen referenssisignaali syötetään konsoliin.

24

SSyyvvyyyysskkaaaappeelliitt

Vastaanottimen syvyystieto siirretään kahta kaapelia pitkin konsoliin. Kaapeleiden välissä on interface –rasia, jossa taittopyörän täydet kierrokset muutetaan sykäyksiksi. Konsoliin liitettävä syvyyskaapeli (kuva 44).

Kuva 44. Syvyyskaapeli, joka liitetään konsolin Depth counter –liitäntään.

Ylempään syvyyskaapeliin (joka liitetään konsoliin) yhdistetään välikappale, jonka elektroniikan avulla oikea syvyysinformaatio saadaan selville taittopyörän liikkeestä (kuva 45).

Kuva 45. Välikappale, joka sisältää elektroniikan, joka mahdollistaa oikean syvyyden tuntemisen.

25

Kuva 46. Alempi syvyyskaapeli, jonka ylempi pää liitetään välikappaleeseen ja alempi pää taittopyörään.

Kuva 47. Tarvittavat kaapelit syvyystiedon siirtämiseksi konsolille (huomaa oikeat liitännät).

26

Kuva 48. Taittopyörän liikkeestä saadaan selville vastaanottimen oikea syvyys.

Kuva 49. Syvyystiedon siirtämisessä tarvittavat kaapelit (liitännät vastaavat oikeita)..

KKaalliibbrrooiinnttiikkaaaappeellii

Ennen mittausmatkaa (myös mittauskohteella) käyttäjän pitää tarkistaa vastaanottimen toiminta. Kalibrointikaapelin avulle vastaanotinkonsolista syötetään eritasoista mittaussignaalia suoraan vastaanottimen alapäähän (kuva 50).

27

Kuva 50. Kalibrointikaapeli välityksellä syötetään vastaanottimen konsolilta suoraan eritasoista mittaus signaalia. Tasot valitaan MODE –kytkimellä.

Kuva 51. Kaapeli ja konsolin Calibration Output –liitäntä.

28

Kuva 52. Kaapeli liitetään suoraan vastaanottimen alapäähän (ilman antennia).

VViinnssssiinn oohhiittuusskkaaaappeellii

Myös vastaanotinpiirissä vinssi voidaan ohittaa ohituskaapelilla. Liitä johtimella punaiset pinnit ylemmässä suodattimessa ja vastaanotinlaatikon Receiver input –liittimessä (kuva alla)

Kuva. Ohituskaapelin kytkennät.

29

22 FFAARRAA ––llaaiitttteeiissttoonn llaattaauukksseett

- lähettimen akut (12) päivittäin mittausten jälkeen (kuva 53)

- vastaanottimen akut (12) tarpeen mukaan (kuva 58)

- lähetinlaatikon lataus (kuva 59)

- vastaanotinyksikön ulkopuolisen akun lataus (kuvat 60-61)

Akkujen kesto on jatkuvassa mittauksessa korkeintaan 8 tuntia. Laitteiston käyttöjännite on 12 V, joten siitä ei ole terveydellistä haittaa mittaajille.

22..11 LLäähheettttiimmeenn aakkuutt ((lläähheettiinnppuuttkkeessssaa))

Lähettimen akut (12 kpl) ja lähetinputki (kuva 53). Malli on Panasonic Rechargeable Ni-Cd Bat-tery 2200 (P-220C, 2200 mAh, 1.2V). Voit tarkistaa akkujen varauksen myös kun lähetinputki on sijoitettu suojukseen kahdesta pinnistä (pisin ja vastapäinen).

Kuva 53. Lähetinputki ja akut.

30

Kuva 54. Lähettimen akkujen lataus – laturi ja kaapelit (latauksessa käytetään samaa

kaapelia kuin lähetinlaatikon sisäisen akun lataamisessa). Välikaapeli ja istukka.

Kuva 55. Kaapelit liitetty – valmiina liittämään istukka putkeen.

Kuva 56. Istukka kiinnitetty lähetinputkeen ja lataus käynnissä. Laturissa palaa punainen valo.

31

Kuva 57. Lähettimen akut on ladattu ja purkautumisen estämiseksi asetettu muoviliuska akkujen väliin.

22..22 VVaassttaaaannoottttiimmeenn aakkuutt

Vastaanottimen akut (12 kpl) ja akkuputki (kuva 58). Vastaanotin on toisessa putkessa. Malli on Panasonic Rechargeable Ni-Cd Battery 2200 (P-220C, 2200 mAh, 1.2V). Voit tarkistaa akkujen varauksen myös kun lähetinputki on sijoitettu suojukseen kahdesta pinnistä (pisin ja vastapäinen).

Kuva 58. Vastaanottimen akut.

32

Kuva 59. Liitännät valmiina ja akkujen lataus käynnistyy.

22..33 LLäähheettiinnllaaaattiikkoonn llaattaauuss

Kuvassa 60 ulkoinen laturi (20 V) on liitetty lähetinlaatikon Transmitter Input –liittimeen latausta varten. Mode –kytkin on latauksen aikana OFF-asennossa. Voit tarkistaa akun tilan kääntämällä kytkimen ON-asentoon, jolloin akun ollessa käyttökunnossa ampeerimittarin (μA *10) näytössä pitäisi olla 8-9 yksikköä. Akun kesto on noin 4-5 työpäivää jolloin lukeman pitäisi olla alle 5 yksikön. Lataa siis yksikkö aina kun mittarin lukema on alle 5 yksikön.

Kuva 60. Lähetinlaatikon sisäisen akun lataus.

33

22..44 VVaassttaaaannoottiinnyykkssiikköönn uullkkooiisseenn aakkuunn llaattaauuss

Kuvissa 61-62 vastaanotinyksikön ulkoinen akku ladataan FARA-charger –laitteella. Latauksen (akkujen olleessa vajaat) latausvirran molemmat merkkivalot palavat (kuva 60). Latauksen edistyessä toinen valo sammuu.

Kuva 61. Vastaanotinyksikön ulkoinen akku ja FARA -charger.

Kuva 62. Vastaanotinyksikön ulkoisen akun lataus.

34

33 VVAASSTTAAAANNOOTTTTIIMMEENN KKAALLIIBBRROOIIMMIINNEENN

Vastaanottimen toiminnan tarkistamiseksi tehdään vastaanottimen kalibroiminen, jossa eritasoista mittaussignaalia syötetään vastaanottimeen. Signaali generoidaan vastaanotinyksikön konsolissa automaattisesti. Tarvittavat kaapelit ja muut tarvikkeet ovat kuvassa (kuva 63).

Kuva 63. Vastaanottimen kalibrointi.

Aloita työ kokoamalla vastaanotinputki (katso luku Mittaaminen). Aseta akkuyksikön virtakytkin asentoon ON. Liitä vastaanotin ja akkuyksikkö toisiinsa välikappaleella (kuvat 25-27). Liitä ensimmäinen välikaapeli akkuyksikön yläpäähän (kuva 64).

Kuva 64. Ensimmäisen välikaapelin liitäntä akkuputken yläpäähän.

35

Kuva 65. Välikaapeli liitetty akkuyksikön yläpäähän.

Lisää ensimmäinen suodatin välikaapeleiden välille (kuva 66).

Kuva 66. Ensimmäinen suodatin asetetaan välikaapeleiden väliin.

Vastaanottimella on tarkoitus käyttää aina NuPulse-vinssiä, koska siinä on kehittyneempi kelaussysteemi. Vinssin adapteri on alla olevassa kuvassa 67. Kaapelipään liitäntä tapahtuu liittimellä, jossa keltainen merkintä osoittaa liitännän. Toisessa päässä on vapaat johdon päät näkyvissä, jotka pitää liittää suodattimeen kuvien 67-69 mukaisesti.

36

Kuva 67. Toinen suodatin liitetään toisen välikaapelin ja adapterin välille.

Kuva 68. Adapterin liitännät.

37

Kuva 69. Ylempi välikaapeli, suodatin, adapteri ja kaapelipää liitettynä.

Kiinnitä seuraavaksi kalibrointikaapeli vastaanottimen alapäähän (kuvat 70-71). Toinen pää kiinnitetään konsolin Calibration Output –liitäntään (kuva 72).

Kuva 70. Kalibrointikaapeli liitetään vastaanottimen alapäähän.

38

Kuva 71. Kalibrointikaapelin kytkentä vastaanottimeen.

Kuva 72. Kalibrointikaapelin toinen pää kiinnitetään konsolin Calibration output –liitäntään.

39

Datakaapeli kiinnitetään vinssin liittimeen ja toinen pää konsolin Receiver Input –liitäntään (kuva 73).

Kuva 73. Datakaapeli vinssin ja konsolin välillä.

Lisäksi liitä kannettava tietokone konsolin Computer –liitäntään ja koneen sarjaporttiin, jotta voit tarkastaa tasojen nousut. Jos teet vielä syvyyskaapelin liitännät, voit tallentaa kalibroimisen far-tiedostona (kuva 74).

Kuva 74. Datakaapeli vinssin ja konsolin välillä Pystytä siis kolmijalka ja aseta taittopyörä paikalleen, tee kaapelointi valmiiksi.

40

Kun olet tehnyt kaapeloinnit, avaa tietokone ja käynnistä FARAS –liittymä (tuplaklikkaa vain FARAS –ikonia). Kun liittymä on avattu, käynnistä mittausohjelman FARA measurement –napista (kuva 75).

Kuva 75. FARA –liittymä avattu ruudulle.

Kun ohjelma aukeaa ruudulle, paina Output filename –nappia ja anna tiedostolle nimi. Käännä MODE –kytkin (konsolissa) Measure –asentoon. Paina Start –nappia signaalien pitäisi tulla ruutuihinsa. Ohjelma kysyy parametrivalinnat. Ne pitäisi olla oikein, joten vahvista ja sulje ikkuna.

Kuva 76. Mittausohjelma on auki.

41

Jos signaalit eivät ilmesty ruutuihin, paina Stop-nappia ja uudestaan Start-nappia. Kun olet valmiina suorittamaan kalibroimisen, noudata seuraavia ohjeita.

1) KKäääännnnää MMOODDEE ––kkyyttkkiinn 11 μμVV ––aasseennttoooonn.. NNyytt kkoonnssoolliissttaa ssyyöötteettäääänn vvaassttaaaannoottttiimmeeeenn ssiiggnnaaaalliiaa.. PPaaiinnaa RReeccoorrdd ––nnaappppiiaa jjaa rruuuudduunn ppiittääiissii mmuuuuttttuuaa ppuunnaaiisseekkssii.. PPyyöörriittää ttaaiittttooppyyöörrääää,, jjoottttaa ssyyvvyyyysslluukkeemmaa mmuuuuttttuuiissii..

2) PPyyöörriittää.. MMuuuuttaa MMOODDEE--kkyyttkkiimmeenn aasseennttoo 1100 μμVV ––aasseennttoooonn ((ppyyöörriittää ttaaiittttooppyyöörrääää kkookkoo aajjaann)),, ssiiggnnaaaalliinn ttaassoonn ppiittääiissii nnyytt oollllaa 1100 ––kkeerrttaaiinneenn.. MMuuiissttaa ppiittääää ttaaiittttooppyyöörrää ppyyöörriimmäässssää.

3) KKäääännnnää MMOODDEE ––kkyyttkkiinn 110000 μμVV ––aasseennttoooonn,, ssiiggnnaaaalliinn ttaassoonn ppiittääiissii nnoouussttaa jjäälllleeeenn 1100--kkeerrttaaiisseekkssii.. MMuuiissttaa ppyyöörriittttääää ttaaiittttooppyyöörrääää..

4) KKäääännnnää MMOODDEE ––kkyyttkkiinnttää 1100 μμVV ––aasseennttoooonn.. TTaarrkkiissttaa ttaassoonn llaasskkuu..

5) LLooppuukkssii kkäääännnnää MMOODDEE ––kkyyttkkiinn 11 μμVV ––aasseennttoooonn jjaa ttaarrkkiissttaa ttaassoonn llaasskkuu.. PPyyöörriittää vviieellää hheettkkii ttaaiittttooppyyöörrääää..

6) PPaaiinnaa ssiitttteenn RReeccoorrdd ––nnaappppiiaa uuuuddeessttaaaann jjaa rreekkiisstteerrööiinnttii ppäääättttyyyy ((ttaauussttaa ppaallaauuttuuuu vvaallkkooiisseekkssii))..

7) TTaalllleettaa rreekkiisstteerrööiinnttii,, jjootteenn ppaaiinnaa SSaavvee ssttaattiioonn ––nnaappppiiaa..

Jos haluat toistaa kalibroimisen, syötä Tdepth- ruutuun uusi syvyys (maalaa aikaisempi arvo hiirellä ja kirjoita uusi syvyys), jotta aikaisempi tallennus säilyisi myös muistissa. Kalibrointisignaalin amplitudit kuvan 77 vasemmissa ruuduissa. Oikean puolen ruuduissa on vaihe-eron käyttäytyminen mutta se ei yleensä toimi ainakaan sisätiloissa.

Kuva 77. FARAn kalibrointitiedosto. Huomaa tasojen nousut ja laskut.

Voit tarkistaa rekisteröinnin tuloksen, paina Graph –nappia ja etsi kalibrointitiedosto ja avaa se (far-tarkenne). Jos olet tehnyt tarkistuksen useilla "syvyyden arvoilla", valitse listasta haluamasi syvyys.

42

44 FFAARRAA ––TTAAAAJJUUUUKKSSIIEENN VVAALLIITTSSEEMMIINNEENN

Mittaustilanteessa voi käydä niin, että jokin FARA –taajuuksista (signaali) ei näytä tulevan vastaanottimeen. Kyseisen signaalin taso on puhdasta kohinaa. Tällöin FARA:ssa on mahdollista kytkeä pois kyseinen taajuus ja antennin teho siirretään jäljelle jääville taajuuksille. Kytkennät tehdään jumppereilla, jotka sijaitsevat lähetinputken alapäässä. Aukaise kansi (neljä ruuvia) ja poista musta eristesuojus kytkentöjen päältä (kuva 78).

Kuva 78. FARA –taajuuksien valitseminen. Lähetinputken alaosassa oleva levy on poistettu.

79. FARA –taajuuksien valitseminen.

43

80. FARA –taajuuksien valitseminen. Eriste on poistetaan.

Käytä alla olevaa kaaviota, kun poistat tai otat FARA –taajuuden käyttöön (kuva 81).

Kuva 81. FARA –taajuuksien valitseminen. Jumpereiden asetukset. Valinta tehdään (taajuus valitaan), kun taajuus (312.5-625-1250-2500 kHz) on liitetty common point –liitäntään.

44

82. FARA –taajuuksien valitseminen. Siirrä jumpperit haluamiisi paikkoihin.

82. FARA –taajuuksien valitseminen. Jumppereiden –siirtäminen.

45

55 MMIITTTTAAAAMMIINNEENN

55..11 EEssiittooiimmeennppiitteeeett

Esitoimenpiteet käsittävät kaapeloinnit. Tee kaapeliliitokset huolella. Tarkista liitoksissa olevat 0-renkaat ja vaihda vioittuneet. Käytä aina voiteluainetta. Tee kaapelipään liitokset (käytä sopivaa adapteria). Liitä vinssit lähetin- ja vastaanotinyksikköön. Rakenna referenssilinja valmiiksi ja tee tarvittavat liitokset. Tarkista akkujen lataustilanne ja lataa tarvittaessa.

55..11..11 LLäähheettiinnppiiiirrii

Kuva 83. Kaavakuva FARA- systeemistä.

1) Avaa lähetinputken suojuksen tulpat. Liitä alapäähän (yksi pinni) antenni (valitse sopiva yleisesti käytetään 10 metrin antennia). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu (kuva 84).

Kuva 84. FARA –antenni.

46

2) Valitse ensimmäinen välikaapeli ja avaa tulpat. Liitä välikaapeli lähetinputken yläpäähän (kuvat 85-86). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

Kuva 85. Välikaapeleiden sijoittaminen.

Kuva 86. Välikaapelit.

3) Poista ensimmäisen suodattimen tulpat ja liitä se välikaapelin päähän (suunnalla ei ole väliä). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu (kuva 87).

47

Kuva 87. Ensimmäinen poranreikäsuodatin.

4) Liitä toinen välikaapeli ensimmäiseen suodattimeen (kuva 87). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

5) Liitä toinen suodatin toisen välikaapelin yläpäähän. Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu (kuva 88).

Kuva 88. Toisen poranreikäsuodattimen sijoitus.

6) Liitä oikea adapteri suodattimeen ja liitä adapteri kaapelipäähän (kuva 89). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

48

Kuva 89. Kaapelipää – adapteri – poranreikäsuodatin –liitos..

7) Käytä oikeaa vinssikaapelia ja liitä vinssi lähetinlaatikkoon. Tällä hetkellä lähetin on aktiivisena (kuva 90).

Kuva 90. Vinssikaapeli (Robertson –vinssi)

49

Kuva 91. Vinssikaapeli – lähetinlaatikko.

Kuva 92. Vinssikaapeli – vinssi.

8) Liitä referenssilinjan toinen pää lähetinlaatikon Output –liittimeen (kuva 93).

9) Liitä pintasuodatin referenssilinjaan (вход=sisääntulo – выход=ulostulo). Referenssikaapelin liittäminen maanpintasuodattimeen (kuva 93).

50

Kuva 93. Lähetinlaatikkoon tulevat johtimet (vinssikaapeli ja referenssikaapeli)

10) FARA –systeemissä ei ole vakiona laitteistoa lähettimen syvyyden mittaamiseksi, joten sinulla pitää olla muualta saatu mittaussysteemi.

Tässä vaiheessa lähetinpiiri on valmiina kentällä ja referenssilinja on rakennettu pintasuodattimeen asti (välikaapeli puuttuu, rakenna linja valmiiksi vastaanottimesta). Lähetin toimii nyt.

55..11..22 VVaassttaaaannoottiinnppiiiirrii

1) Poista vastaanotinputken ja jänniteyksikön tulpat. Käännä jänniteyksikön kytkin ON asentoon. Liitä putket toisiinsa välikappaleen avulla (kuva 92). TTaarrkkiissttaa,, eettttää lliiiittäätt jjäännnniitteeppuuttkkeenn ooiikkeeiinnppääiinn vvaassttaaaannoottiinnppuuttkkeeeenn. Jännitteen tasauspiirissä on diodi, jonka pitäisi estää vahingot, jos liität väärin. Lisäksi kortilla on sulake, joka voi palaa. Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

Kuva 92. Välikappale, jolla yhdistät vastaanottimen ja tehoyksikön.

51

Kuva 93. Vastaanotin ja tehoyksikkö on yhdistetty.

2) Liitä ensimmäinen välikaapeli yhdistelmän yläpäähän (kuvat 94-95). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu. (HHuuoommaaaa,, eettttää eett lliiiittttäännyytt vviieellää aanntteennnniiaa ppuuttkkeenn aallaappäääähhäänn,, kkoosskkaa vvooiitt tteehhddää ppuuttkkeenn kkaalliibbrrooiinnnniinn!!)

Kuva 94. Välikaapelit FARA- systeemissä.

Kuva 95. Välikaapelit.

52

3) Liitä ensimmäisen välikaapelin yläpäähän ensimmäinen suodatin (kuva 96). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

Kuva 96. Ensimmäinen poranreikäsuodatin.

4) Liitä toinen välikaapeli. Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

5) Liitä toinen suodatin. Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

6) Liitä oikea adapteri suodattimeen ja liitä adapteri kaapelipäähän. Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu (kuva 97).

Kuva 97. Maanpintasuodatin (ylempi) ja adapteri.

53

Kuva 98. Adapteri – kaapelipää –liitos.

7) Käytä oikeaa vinssikaapelia ja liitä vinssi lähetinlaatikkoon (kuva 99).

Kuva 99. Datakaapeli – vastaanotinlaatikon (Receiver input) ja vinssin välille.

Kuva 100. Datakaapelin sijoittaminen (Receiver input).

54

8) Liitä jännitekaapeli vastaanotinlaatikkoon (kuva 101).

Kuva 101. Jännitekaapeli (sisältää myös referenssijohdon.) liitäminen (Transmitter input)

9) Liitä jännitekaapelin yhteydessä oleva valkea referenssijohto pintasuodattimeen (вход=sisääntulo – выход=ulostulo).

JJooss eett tteeee kkaalliibbrrooiinnnniinn,, vvooiitt ssiiiirrttyyää eetteeeennppääiinn kkoohhttaaaann 1133..

KKaalliibbrrooiinnttii

10) Liitä kalibrointikaapeli vastaanotinyhdistelmän (poranreikävastaanottimen) alapäähän (kuva 102) ja kaapelin toinen pää vastaanotinlaatikon Calibration output –liittimeen (kuva 103). Tarkista vastaanottimen toiminta ohjeiden mukaisesti Vastaanottimen kalibroiminen –kappale.

Kuva 102. Kalibrointikaapeli on kiinnitettynä putken alapäähän.

55

Kuva 103. Kalibrointikaapelin kiinnitys laatikossa (Calibration output).

11) Liitä tietokonekaapeli vastaanotinlaatikosta kannettavaan (kuvat 104-105).

Kuva 104. Tietokone kaapeli..

56

Kuva 105. Tietokonekaapelin kiinnitys laatikkoon.

12) Vastaanottimen syvyystieto siirretään kahta kaapelia pitkin konsoliin (kuva 106). Kaapeleiden välissä on interface –laatikko, jossa taittopyörän täydet kierrokset muutetaan sykäyksiksi. Pystytä kolmijalka tukevasti. Liitä syvyyskaapeli (kuva 107) vastaanotinlaatikkoon.

Kuva 106. Syvyyskaapeliverkko, joka pitää rakentaa.

57

Kuva 107. Syvyyskaapeli, joka liitetään konsolin Depth counter –liitäntään.

Yhdistetään syvyyskaapelin toinen pää interface -kappaleseen (kuva 108).

Kuva 108. Välikappale, joka sisältää elektroniikan, joka mahdollistaa oikean syvyyden tuntemisen.

Liitä välikappaleeseen toinen syvyyskaapeli, jonka vapaan pään liität taittopyörän liittimeen (kuvat 109-110).

Kuva 109. Alempi syvyyskaapeli, jonka ylempi pää liitetään välikappaleeseen ja alempi pää taittopyörään.

58

110. Taittopyörän liittäminen.

Kun olet tehnyt kaapeloinnin valmiiksi, seuraa kappaleen 3 (Vastaanottimen kalibroiminen) ohjeita ja tarkasta vastaanottimen toiminta. Jos haluat rekisteröidä kalibroinnin, sinun pitää pyörittää taittopyörää, jotta saat kalibrointisignaalin näkyviin tiedostossa. Käännä MODE –kytkin OFF asentoon.

59

Kalibroinnin jälkeen poista kaapeli Calibration output –liittimestä.

13) Liitä antenni vastaanotinputken alapäähän (yksi pinni). Muista käyttää samanpituista antennia kuin lähettimessä (kuva 111). Tarkista 0-renkaat ja vaihda tarvittaessa. Suorita voitelu.

111. Kalibroinnin jälkeen lisää vastaanotinantenni (muista käyttää samanpituista kuin lähettimessä).

14) Rakenna referenssilinja maanpintasuodattimien välille. Käytä kelalla olevaa kaapelia (kuva 112-113)

Kuva 112. Referenssikaapelikela.

60

Kuva 113. Korvaa johdinvyyhti kelalla olevalla kaapelilla ja rakenna linja valmiiksi. Olet nyt valmis aloittamaan mittauksen.

55..22 OOppeerraattiioonn --mmooddee

Jos suoritit vastaanottimen toiminnan tarkistamisen, rakenna ensin referenssilinja valmiiksi ja käännä sitten lähetinkonsolin MODE –kytkin ON –asentoon ja CONTROL –kytkin I REFER –asentoon. Konsolin näytössä lukema pitäisi olla noin 8 yksikköä, jolloin tarpeeksi voimakas signaali syötetään linjaan. Jos näytössä ei ole lukemaa , niin tarkista liitokset huolella. Kun lukema 4-5 yksikköä, konsoli pitää varata. Vastaanotinkonsolissa käännä MODE –kytkin Measure –asentoon. Frequency (kHz) voi olla 312.5 asennossa. Depth Control –kytkin keskiasennossa.

Tämän jälkeen voit laskea lähettimen (lukema voi satunnaisesti hävitä, kun lähetin on maaputkessa) ja vastaanottimen poranreikiin maaputken alapuolelle. Varsinainen mittaus voidaan aloittaa poranreikien välisen etäisyyden tasolta (mahdollinen heijastuminen ilma-maanpinta rajapinnasta). Kun olet maaputken alapinnan alapuolella, tehdään laitteiston lopullinen tarkistaminen.

Vastaanotinkonsolin merkkivalojen pitäisi nyt olla (kaikki paitsi Tracking –valo) sammuksissa (kuva 114).

Kuva 114. Vastaanotinkonsolin merkkivalot.

61

Power valon palaessa akut vaativat latausta. Transmitter reference –valo ilmaisee, jos lähettimeltä ei tule referenssisignaalia. Vastaavasti Receiver reference kertoo vastaanottimelta tulevan referenssisignaalin puuttumisen. Vastaanottimen varsinaisen virittymisen mittaustaajuuksille kertoo Tracking –valo. Jos valo palaa (punainen), niin käyttäjän pitää suorittaa Freqyency Adjustment -toimenpide. Sinulla pitää nyt olla kädessäsi, kapeakärkinen talttamainen väännin. Virittäminen tapahtuu kääntämällä vääntimellä Frequency Adjustment –ruuvia konsolin vasemmassa yläkulmassa (kuva 115).

Kuva 115. Vastaanottimen virittäminen.tapahtuu Frequency Adjustment –ruuvista.

Virittäminen vaatii herkkyyttä ja kärsivällisyyttä mutta kun valo Tracking –ruudussa pysyy sammuneena, olet saanut tehtyä virityksen valmiiksi. Nyt voit laskea laitteen ensimmäiseen varsinaiseen mittauspisteeseen ja aloittaa mittausohjelman, jonka toiminta on selvitetty seuraavassa luvussa.

Jos et saanut tehtyä virittämistä eli Tracking –valo palaa edelleen ja huomaat, että vastaanottimelle tulee signaalia (ei vain kohinaa), voit suorittaa mittauksen. Tulos on sisältää vain kohinaa kuten jos kuuntelet radiota aseman vierestä.

62

SSuuppeerrhheetteerrooddyynnee --vvaassttaaaannoottiinn

FARA:ssa käytetään Superheterodyne –tyyppistä vastaanotinta. Yksinkertaisimmillaan superheterodyne tarkoittaa kahden signaalin (amp1 - ahz, amp2 - bhz) kertomista (heterodyne) keskenään, minkä tuloksena saadaan signaaliteorian mukaisesti kaksi uutta signaalia. Signaalien amplitudi on amp1*amp2 ja taajuudet (ahz+bhz, summataajuus) ja (ahz-bhz, erotaajuus). Vain amplitudit siis kerrotaan. Vastaanotin siis sekoittaa kaikki tulevat signaalit paikallisen (kuva 116) värähtelijän (Local Oscillator) taajuuden (flo) kanssa. Superheterodynessä mitattava signaalin taajuus lasketaan siis sopivammalle tasolle ennen vahvistusta ja tunnistusta. Erotaajuista signaalia kutsutaan myös välitaajuudeksi (Intermediate frequency IF). Virityksen yhteydessä käyttäjä siis säätää paikallisen värähtelijän taajuuden sellaiseksi, että IF –taajuus pysyy vakiona.

Kuva 116. Superheterodyne –vastaanotto.

Tarkka kuvaa FARA:ssa toimivasta Superheterodyne –vastaanottimesta ei ole mutta yleensä piiristä löytyvät kuvan (yllä) mukaisesti paikallinen oskillaattori ja mixeri, joita seuraavat suodatusasteet ja demodulointi.

63

66 MMIITTTTAAUUSSOOHHJJEELLMMAA

Mittausohjelma on mahdollista käynnistää FARAS –käyttöliittymästä tai vain käyttää Fararead.exe -ohjelmaa. Käynnistät ohjelman FARA measurement -painikkeella (kuva 116).

Kuva 116. Mittausohjelman käynnistys.

Ohjelma tulostaa ruudulle virheilmoituksen, jos mittauslaitteisto ei ole käytössä. Voit kuitata virheilmoituksen ja tarkastella ohjelman ominaisuuksia tai aukaista aikaisemmin tallennetun far -tiedoston kuvapinnalle (kuva 117).

Kuva 117 Mittausohjelman pääsivu.

66..11 FFaarr--ttiieeddoossttoojjeenn kkaattsseelluu

Ohjelman alalaidassa on pikapainikkeet, joista asetat parametrit (Parameters), katselet far -tiedostoja (Graph) ja suljet ohjelman EXIT –painikkeesta (kuva 118).

64

Kuva 118. Funktiopainikkeet.

Paina Graph -painiketta ja voit avata far -tiedoston ruudulle. Haet selaimella haluamasi tiedoston (kuva 119).

Kuva 119. Hae far –tiedosto.

Kuva 118. Station selection-ikkuna. Valitse lähettimen syvyys.

65

Kuva 120. FARA-rekisteröinti.

Sulje ikkuna ylänurkasta ja voit jatkaa tarkastelua toisessa pisteessä.

66..22 PPaarraammeetteerrss--vvaalliinnnnaatt

Parameters –painikkeella pääset asettamaan piirtoalueen ominaisuuksia (View), tietoliikenneasetuksia (Port), laitepatameterit (Equipment) ja piirto-ominaisuuksia (Graph) (kuva 121).

66

Kuva 121. Parameters-ikkunan välilehdet.

KKuunn aallooiittaatt mmiittttaauussttaa,, ttaarrkkiissttaa,, eettttää EEqquuiippmmeenntt aasseettuuss RReecceeiivveerr ddeepptthh ffaaccttoorr oonn aasseetteettttuu 00..55,, aasseettuuss ttooiimmiiii ttaaiittttooppyyöörräässssää,, jjoossssaa oonn OOKK--lleeiimmaa..

6.3 6.3 Mittaus Mittaus

66..33..11 TTiieeddoossttoonn nniimmeeäämmiinneenn

Kun aloitat uuden mittauksen tekemisen, anna tiedostolle nimi, joten paina Output filename-nappia (kuva 122).

Kuva 122. Tiedoston avaaminen.

Ruudulle pitäisi nyt avautua Measurement file settings- ikkuna. Kirjoita uuden tiedoston nimi ylimmälle riville. (Jos kuitenkin jatkat mittausta kohteessa, niin käytä selainta ja hae tiedosto.) Nimeä reiät. Muiden tietojen antaminen ei ole pakollista, koska koordinaattien laskeminen tapahtuu myöhemmin (kuva 123).

67

Kuva 123. Nimeä uusi far-tiedosto tai jos jatkan mittausta, hae se selaimella.

66..33..22 VVaassttaaaannoottttiimmeenn lläähhttöössyyvvyyyyddeenn aasseettttaammiinneenn

Asetat lähtösyvyys RDep -ikkunaan manuaalisesti (kuva 124).

Kuva 124. Vastaanottimen lähtösyvyys on 225 metriä.

Vastaanottimen syvyys päivitetään automaattisesti tähän, jos siinä on virhe pisteen mittauksen loputtua, korjaa ruutuun oikea lukema.

66..33..33 VVaassttaaaannoottttiimmeenn ssyyvvyyyyddeenn aasseettttaammiinneenn

Lähettimen syvyys asetetaan manuaalisesti ja se pitää muistaa tehdä aina kun siirrytään uuteen lähetinpisteeseen. Tieto ei tule automaattisesti (kuva 125).

Kuva 125. Lähettimen syvyys on 450 metriä.

68

66..33..44 SSiiggnnaaaalliinn ttaalllleennnnuuss

Aloitat signaalin seurannan Start-painikkeella ja STOP katkaisee seurannan. Mittauksen tallennuksen saat päälle Record-painikkeesta (kuva 126).

Kuva 126. Seurannan aloittaminen (Start) ja tallennus (Record).

Kun painat Start- painiketta, ruudulle pitäisi alkaa piirtyä mittaussignaalia. Ennen tallennusta, tarkista, että olet nimennyt pisteen, kirjoittanut aloitussyvyydet omiin ruutuihinsa., jonka jälkeen käynnistä vinssi, paina nyt Record -painiketta, jolloin ruutu (ja painike) muuttuu punaiseksi (kuva 127).

Kuva 127. Record painike maalaa ruuudun punaiseksi.

66..33..55 PPiisstteeeenn ttaalllleennnnuuss

Kun haluat lopettaa mittauksen, paina uudelleen Record -painiketta ja mittauksen tallennus lopetetaan. Samalla ruutu muuttuu normaalin väriseksi. Tämän jälkeen paina Save Sation -painiketta ja rekisteröinti tallentuu tiedostoon omana pisteenä (kuva 128).

69

Kuva 128. Pisteen tallentaminen.

66..33..66 SSiiiirrttyymmiinneenn uuuuddeellllee ppiisstteeeellllee

Lähettimen operaattori siirtää lähettimen uuteen pisteeseen, kun operaattori on ilmoittanut uuden syvyyden, kirjoita uusi syvyys TDep-ruutuun. Korjaa vastaanottimen syvyys, jos on tarvetta. Käynnistä vinssi, paina Record -paniketta ja toista edellinen. Mittauksen aikana voi sattua jotain poikkeuksellista ja saatat epäillä, että pisteen mittaus on epäonnistunut. Kun olet, lopetuspisteessä, tallenna piste normaalisti mutta jos haluat uusia pisteen, kirjoita syvyydeksi esim. 451 ja toista mittaus. Näin voit myöhemmin katsoa molemmat rekisteröinnit ja poistaa virheellisen.

66..33..77 IInnvveerrsseedd --aasseettuuss

Jatkat näin läpi piste pisteeltä. Kun olet tehnyt lähettimen ja vastaanottimen vaihdon reissä ja olet aloittamassa mittausta, muista merkitä rasti Inversed-ruutuun (kuva 129).

Kuva 129. Lähetin ja vastaanotin on vaihdettu reissä, joten käytä Inversed -valintaa.

Toista mittaukset, tee mahdolliset korjaukset, muista muuttaa lähetinpisteen syvyys aina uudella pisteellä ja tallentaa piste Save Station-napilla.

Löydät lisää ohjeita laitteen käytöstä mukana tulleista manuaaleista (7-9). Niiden pitäisi olla aina mukana mittauskokoonpanossa. Laitteen toimiessa moitteettomasti, kaksi miestä hoitaa mittauksen. Haittapuolena on, että kun lähetin ja vastaanotin vaihdetaan reissä myös vinssit pitää vaihtaa. Tämä vain sen vuoksi, koska lähetinyksikössä vakiona olevassa Robertsonin (SlimBoris) –vinssissä ei ole automaattista sisäänkelausta ja sitä ei voi käyttää vastaanotinpuolella. Siirtoon tarvitaan moottoroitu yksikkö (traktori). Kommunikointi hoidetaan käsipuhelimilla.

70

77 YYHHTTEEEENNVVEETTOO

Tässä manuaalissa on esitetty kaikki Fara –laitteen tekniset ominaisuudet, jotka käyttäjän tarvitsee tietää. Laite on esitelty yksityiskohtaisesti digitaalisina kuvina. Selkeät kaaviokuvat kertovat käyttäjälle havainnollisesti oikeat liitännät. Laitteen kalibroiminen on välttämätöntä ennen mittauksen aloittamista kohteella. Kalibroiminen kertoo käyttäjälle vain laitteen kunnon. Käyttäjän on mahdollista tutkia laitteiston toimintaa ilman raskaita vinssejä käyttämällä ohitusjohtimia. Mittauksissa voi käydä siten, että jokin FARA –taajuuksista ei näytä läpäisevän kohdetta. Silloin on mahdollista kytkeä kyseinen taajuus pois ja lähettimen teho siirretään lopuille taajuuksille. Mittausohjelma käynnistetään FARAS –käyttöliittymästä (tai ajamalla Fararead.exe –ohjelma).

Jos sinulla on ehdotuksia jonkin sinulle tärkeän asian lisäämiseksi manuaaliin, niin laitapa ehdotuksesi sähköpostina minulle, niin korjataan manuaalia.

71

88 KKIIRRJJAALLLLIISSUUUUSSLLUUEETTTTEELLOO

1) Arto Korpisalo, “Radio imaging method with FARA equipment: Crosshole surveys in borehole sections Kr4-Kr10 and Kr10-Kr2 in Olkiluoto with FARA in 2005”, Q16.1/2005/1

2) Arto Korpisalo, “Graafinen käyttöliittymä FARA –datan käsittelyyn ja tulkintaan”, Q16.2/2006/3

3) Arto Korpisalo, ”EMC-häiriöiden vähentäminen FARA –mittauksessa”, Q15/2007/12

4) Heikkinen E, Korpisalo A, Jokinen T, Popov N, Shuval-Sergeev A, Zhienbaev T, Ahokas T, ”Crosshole radiowave imaging (RIM) at Eurajoki Olkiluoto, Finland”, A paper at the International Conference “Near Surface 2006” in Helsinki”

5) G V Redko,L V Lebedkin, A N Shuval-Sergeev, VIRG-Rudgeofizika, St. Petersburg, Russia, K Stevens, G Kazda, Falconbridge Ltd., Canada, Borehole electromagnetic geo-physical methods in ore and coal deposits. A paper at the International Conference “300 years of Russian mine-geological service”, Saint-Petersburg (Russia), 2000

6) K Stevens, A Watts, Falconbridge Exploration Ltd; G Redko, VIRG-Rudgeofizika, Rus-sian Academy of Sciences, In-Mine Applications of the Radio-Wave Method in the Sud-bury Igneous Complex, A paper at the International Conference “Mine Geophysics – 98”, Saint-Petersburg (Russia), 1998

7) A A Logachev FGUP “VIRG-RUDGEOFIZIKA”, “Downhole Radiowave Profiling In-strumentation FARA-MCH”, ACE 1.530.021 PS

8) A A Logachev FGUP “VIRG-RUDGEOFIZIKA”,”System of Radiowave Method Meas-uring the Amplitude-Phase Characteristics FARA-MCH”, Technical descriptiom and ser-vice instructions”,2001

9) A A Logachev FGUP “VIRG-RUDGEOFIZIKA”, “Downhole Radiowave Profiling In-strumentation FARA-MCH”, ACE 1.530.021 OM