Een team van onderzoekers van de Universiteit van Osaka, samen met Rediscovery of the wheel Inc., en JFE Shoji Electronics Corporation, heeft een ultrabreedbandradarsysteem ontwikkeld, die op drones kan worden gemonteerd. Met de medewerking van de Tokuyama-fabriek van Idemitsu Kosan Co., Ltd., een drone uitgerust met de radar werd tijdens een reguliere inspectieperiode in een schoorsteen gevlogen met een hoogte van 150 m (Fig. 1). De onderzoekers zijn erin geslaagd de dikte van het voeringmateriaal te inspecteren, die de schoorsteenwand als beschermingslaag bedekt.

"In het algemeen, millimetergolfradars met werkfrequenties op 24 GHz, 60GHz, 77GHz, en 79 GHz worden vaak voornamelijk gebruikt voor toepassingen in voertuigen. Echter, vanwege de beperkingen van radiogolffrequenties en hun bandbreedtes, het materiaaldoordringingsvermogen en de resolutie zijn onvoldoende, en geen van beide kan worden toegepast op de bovenstaande diagnose van de binnenwand van de schoorsteen, " legt universitair docent Yi uit.

De onderzoekers hebben een radarsysteem ontwikkeld dat gebruik maakt van optische communicatietechnologieën (Fig. 2). In dit systeem, twee verschillende golflengten van optische signalen worden eerst gegenereerd in de golflengteband voor glasvezelcommunicatie (1,55 m). Wanneer de optische signalen over een optische vezelkabel worden verzonden en op een fotodiode worden toegepast, die het optische signaal omzet in het elektrische (RF) signaal, het is mogelijk om radiogolven te genereren met een frequentie die overeenkomt met het golflengteverschil tussen de twee optische signalen. Door de optische golflengte nauwkeurig te regelen, radiogolven kunnen worden gegenereerd in elke band in het bereik van ongeveer 1 GHz tot 1000 GHz. De positie van het reflectiepunt (voor- of achterkant van het object) is bekend door het object te bestralen terwijl de frequentie van deze radiogolf wordt gewijzigd en de amplitude-faserelatie te berekenen tussen de radiogolf die wordt gereflecteerd en teruggestuurd van het object en de oorspronkelijke radiogolf .

Om aan de bovengenoemde inspectiebehoeften voor de binnenwand van de schoorsteen te voldoen, er is een technologie nodig om het voeringmateriaal met een dikte van ongeveer 50 mm tot 150 mm door te laten en de dikte te meten met een resolutie in de orde van mm. Daarom, door eerdere experimenten, de onderzoekers ontdekten dat de dikte van het voeringmateriaal kon worden gemeten met behulp van de band van 4 GHz tot 40 GHz, en stemde het systeem in Fig. 2 af om in deze frequentieband te werken. Fig. 3 is een voorbeeld van het opmeten van de binnenwand van de schoorsteen. Reflectiepunten van het vooroppervlak en reflectiepunten van het achteroppervlak (metalen kant) van het voeringmateriaal worden waargenomen, en de afstand tussen de twee komt overeen met de dikte van het voeringmateriaal.

Dit projectteam ontwikkelt ook diagnostische technologieën voor het binnenwandoppervlak van de schoorsteen met een 4K-camera gemonteerd op de drone, en door het te integreren met de technologie die deze keer is ontwikkeld, ze bevorderen de praktische toepassing van inspectietechnologieën voor schoorstenen met een hogere toegevoegde waarde. "In aanvulling, het zal naar verwachting worden toegepast bij de diagnose van verschillende constructies en infrastructuurapparatuur door gebruik te maken van deze radartechnologie die gemakkelijk de frequentie van radiogolven kan veranderen van millimetergolven naar terahertz-golven, " zegt professor Nagatsuma, die het team leidt.