Sensorik für Hohlräume

[Robotec1]

Hi,

ich bin auf der Suche nach einer Sensorik, welche es ermöglicht, Hohlräume hinter verschiedenen Materialien (bspw. 3cm Beton) zu orten. Ich bin dabei auf den Walabot gestoßen und frage mich, ob es mit diesem möglich wäre einen Hohlraum grafisch darzustellen. Der Walabot basiert auf RF Technik. Mich würde interessieren, ob es mit dieser Technologie theoretisch möglich wäre und welche Technologien sich dafür noch eignen würden. Ich denke dabei z.B. an Ultraschall, Radar etc. Wichtig wäre, dass die Elektronik dazu möglichst klein ist.

Vielen Dank für Eure Ideen!

[Ceos]

wie du schon erkannt hast gibt es eigentlich nur wenige technologien für deinen zweck

im endeffekt geht es darum die dichte oder ähnliche transiente/reflektive/brechungs eigenschaften eines materials auszuwerten und das fehlen (hohlraum) dieser eigenschaft in einer bestimten tiefe zu erkennen

effektiv hast du da nur akustische oder weitgefasst EM felder als möglichkeit (egal ob kapazitiv, radar oder induktiv)

für ein bildgebendes verfahren hast du 2 grundsätzliche probleme zu lösen

1. wie bestimmst du die eigenschaft der probe über die "wandstärke" des material, du brauchst quasi eine weginformation zusätzlich zu deiner eigenschaftsänderung

als beispiel würde ihc hier mal ultraschall messung an schweißnähten nennen, die haben eine art oszillograph (hoffe das war der richtige begriff) der dir das echoverhalten über die laufzeit und damit tiefe im material gibt, aber eben nur an genau der einen stelle wo du gerade misst ... das ist also nur 1-dimensional

2. XY auflösung, wie kannst du mit deinem verfahren hinreichend fokussiert oder (vorsicht harter stoff) synthetitsiert fokussieren um deiner 1-D tiefeninformation auch noch zusätzliche 2-Ds in form von X und Y zu geben um dann eine 3D Auflösung zu haben

z.B. entweder mit multiplen fokussierten empfängern gleichzeitig mehrere messpunkte nehmen (quasi wie eine kamera) oder mit einem fokussierten strahl mehrere messungen an unterschiedlichen punkten zu machen und dann die punkte wie ein bild pixel für pixel zusammen zu setzen (oder um hier die köngisdisziplin wenigstens zu erwähnen aus winkel und bewegungsinformationen zeitabhängig zum signal ein bild zu synthetisieren ... siehe Synthetic Aperture Radar)

beide probleme lassen sich unabhängig voneinander lösen, aber beide zusammen skallieren meistens im aufwand extrem nach oben


OT Beispiel:

es gibt eine Technik die sich Flight of Time nennt und die mittels einer modulierten Lichtquelle und 2er Empfänger (oder 1 kombinierter), welche entsprechend der On/Off Phase aktiv sind, die den phasenversatz (vom abstand abhängig) ermitteln und die distanz zu einem reflektor messen (1-D)
nun hat sich die technologie so weit entwickelt dass man das in kamera-pixelgröße fertigen kann. also baut man eine kamera aus tausenden doppelempfängern die durch ihre besondere ansteuerung die phaseninformation als helligkeit ausgeben können und es erlauben (nach herrausrechnen der linsenkrümmung) eine 3d punktwolke in auflösung des kamera sensors zu liefern und das mit nur einer einzigen modulierten lichtquelle

BACK TO TOPIC

in ultraschall gibt es die technik ebenfalls schon und nennt sich bildgebender ultraschall wie du es aus dem krankenhaus eventuell kennst

[seite5]

Google: GPR, Ground Penetrading Radar
mfg
Achim

[Robotec1]

Hi Ceos,

danke für deinen umfangreichen Beitrag!

Mit "grafisch" meinte ich nicht zwingend, dass ein 3D-Bild produziert werden muss. Mir würde eine Anzeige ähnlich wie bei einer Wärmekamera reichen. Es soll nur erkannt werden, wo sich der Hohlraum befindet.

Um meine Applikation mal etwas näher zu beschreiben:
Ich möchte innerhalb eines unterirdischen Kanals, Hohlräume entdecken. Da die Kanäle klein sind, muss die Elektronik dazu zwingend klein sein. Das Signal wird über eine Entfernung von etwa 100-200m zu einem PC über eine elektische Leitung transportiert. Die Auswertung kann also nicht direkt vor Ort erfolgen. Da die Platine des Walabots eine ansprechende Größe hat, war die Hoffnung, es würde in dieser Art eventuell funktionieren.

[Ceos]

ich habe versucht diese Walabot Seite aufzurufen bekomme aber immer nur eine leere SEite präsentiert, hast du einen Link?

https://github.com/Walabot-Projects/Walabot-RawImage
https://github.com/Walabot-Projects

es gibt aber ein Github mit Py-Code Samples wie es scheint, dann köntest das ganzen sogar semitransportabel mit nem Raspi und nem kleinen Display in einer handlichen Box machen

[Robotec1]

https://walabot.com/de/diy

Im Grunde scheint das der deutsche Vertrieb zu sein. Die Entwicklung ist wohl von Vayyar: https://vayyar.com/

Datenblatt:
https://www.mouser.com/ds/2/813/walabot-tech-brief-416-1288091.pdf

[Ceos]

ah okay, dann ist die hauptseite wohl ein wenig unvollständig konfiguriert XD

bis auf diesen einen link bekomme ich immer nur leere seiten wenn ich was von google oder die webseite ohne subseite aufrufe

willst du dabei die starter oder die größere creator variante nehmen? bei der starter mit nur 3 antennen kannst du nicht besonders viel auflösung erwarten

und so wie ich das lese ist das mehr oder minder nur ein 1D Sensor in der 3 Antenne Variante, da bekommst also nur Reflektivitätswerte als 1D Array entlang der Achse der 3 Antennen

du kannst also nur sagen ob sich unter dem Sensor wo du ihn an die Wand hälst etwas in Längsrichtung irgendwelche unterschiedlichen Reflektionswerte messen lassen (ein Hohlraum sollte durchaus einen signifikaten Einfluss auf die Reflektion haben, aber der Ausschlag kann ziemlich klein sein)

[Robotec1]

Ja, das sieht bei mir genauso aus. Die eigentlich interessante Version fürs Developer Kit funktioniert nicht :-/

[Ceos]

ich finde aber keine infos zu einer distanzauflösung aber dir würde es ja reichen die existenz einer änderung im material zu erkennen ... ne winkelauflösung sehe ich auch nicht aber da ich auf arbeit geade mit nem TI radar cip zu tun habe kann cih dir sagen dass die winkelauflösung eine frage der exakten auswertung ist, du bekomsmt eine signal hüllkurve die ein maximum hat dass sich extrem breit darstellt, als würdest du versuchen mit extremer kurzsichtigkeit und ohne brille einen laternenpfahl vor dir zu erkennen, du weist er ist da aber danach greifen ist eher glückssache weil du einen 10 mal breiteren verschwaschenen balken vor dir siehst

[Robotec1]

Die erste Frage wäre für mich, ob es die Sensorik mit dem Frequenzband überhaupt ausreichend durchleuchten kann. Auf den Videos von dem Teil sah es jedenfalls gar nicht so dumm aus. Ich habe mich mal zusätzlich an den israelischen Support von Vayyar gewandt. Mal schauen was die dazu sagen.

[Ceos]

du bewegst dich im Bereich woa uch WLAN arbeitet und das wird von einer Wand zwar behindert aber dennoch durchleuchtet, also sehe ich da keine Probleme

ich mache mir eher sorgen um die nutzbarkeit im nahfeld bereich

ein stück metall reflekiert das signal ja wunderbar aber der signalhub bei einem hohlraum wird da schon eher problematisch

vielleicht kannst du ein muster ausleihen :D

denk beim import aber an zoll und co. der kram kann echt lästig sein
alles >22€ muss versteuert werden und bedeutet i.d.R. einen ~10€ aufschlag durch den importiernden post dienst

[Robotec1]

Inzwischen bin ich in Kontakt mit dem Support. Sie meinen funktionieren sollte es irgendwie, nur haben sie natürlich keine fertige Applikation.

Der Link scheint inzwischen wieder zu funktionieren, falls es dich noch interessieren sollte:
https://walabot.com/makers

Mal sehen, ob ich ein Muster bekommen kann.