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Development and validation of a low-cost electrical resistivity tomographer for soil process monitoring / Victor M. Damasceno in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) 

Public ISBD [article]  in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 842-854 Titre : Development and validation of a low-cost electrical resistivity tomographer for soil process monitoring Type de document : texte imprimé Auteurs : Victor M. Damasceno, Auteur ; Dante Fratta, Auteur ; Peter J. Bosscher, Auteur Article en page(s) : pp. 842-854 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electrical  resistivity  Tomography  Acquisition  system  Inclusion  Diffusion  Résistivité  électrique  Tomographie  Système  d’acquisition  Inclusion  Diffusion Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the development and validation of a low-cost electrical resistivity tomography (ERT) system for the monitoring of process in soils. The ERT technique is capable of evaluating the distribution of electrical properties within a cross section of soil specimens by measuring the applied electrical current and monitoring the voltage distribution along boundary electrodes. This new ERT system consists of (i) a two-dimensional (2D) acrylic testing cell with strip copper electrodes, (ii) an acquisition system and control software, and (iii) a third-party reconstruction software. The tomographer is developed to collect low-noise data at moderate acquisition speeds. To validate the quality of the proposed ERT system, noise levels were evaluated with and without the testing cell and imaging tests were conducted to calibrate the system, evaluate the sensitivity of the instrument to locate a low-resistivity inclusion, and to monitor chemical diffusion in a saturated Ottawa sand specimen. Results show that the proposed low-noise, low-cost ERT acquisition system can be successfully used, with proper interpretation, to locate inclusions and obtain images of diffusion processes in soils. These validation tests show the applicability of the developed acquisition system in monitoring time-dependent processes that do not require real-time acquisition and reconstruction. Cet article présente le développement et la validation d’un système de tomographie en résistivité électrique (TRE) pour la surveillance des processus dans les sols. La technique TRE peut évaluer la distribution des propriétés électriques à l’intérieur d’une section d’un échantillon de sol en mesurant le courant électrique appliqué et en suivant la distribution du voltage le long des électrodes frontières. Ce nouveau système TRE consiste en : (i) une cellule d’essai à deux dimensions (2D) en acrylique avec des électrodes de cuivre, (ii) un système d’acquisition et un logiciel de contrôle et (iii) un logiciel tiers de reconstruction. Le tomographe est développé pour récolter des données à faible niveau de bruit à des vitesses d’acquisition moyennes. Pour valider la qualité du système TRE proposé, les niveaux de bruit ont été évalué avec et sans la cellule d’essais, et des essais d’imagerie ont été effectués pour calibrer le système, pour évaluer la sensibilité de l’instrument à localiser une inclusion à faible résistivité, et pour suivre la diffusion chimique dans un échantillon de sable d’Ottawa saturé. Les résultats démontrent que le système d’acquisition TRE à faible niveau de bruit et à faible coût proposé peut être utilisé efficacement, avec une interprétation adéquate, pour localiser les inclusions et pour obtenir des images des processus de diffusion dans les sols. Les essais de validation montrent l’applicabilité du système d’acquisition développé pour le suivi de processus variables dans le temps qui ne nécessitent pas d’acquisition et de reconstruction en temps réel. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Development and validation of a low-cost electrical resistivity tomographer for soil process monitoring [texte imprimé] / Victor M. Damasceno, Auteur ; Dante Fratta, Auteur ; Peter J. Bosscher, Auteur . - pp. 842-854. Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 842-854 Mots-clés : Electrical  resistivity  Tomography  Acquisition  system  Inclusion  Diffusion  Résistivité  électrique  Tomographie  Système  d’acquisition  Inclusion  Diffusion Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the development and validation of a low-cost electrical resistivity tomography (ERT) system for the monitoring of process in soils. The ERT technique is capable of evaluating the distribution of electrical properties within a cross section of soil specimens by measuring the applied electrical current and monitoring the voltage distribution along boundary electrodes. This new ERT system consists of (i) a two-dimensional (2D) acrylic testing cell with strip copper electrodes, (ii) an acquisition system and control software, and (iii) a third-party reconstruction software. The tomographer is developed to collect low-noise data at moderate acquisition speeds. To validate the quality of the proposed ERT system, noise levels were evaluated with and without the testing cell and imaging tests were conducted to calibrate the system, evaluate the sensitivity of the instrument to locate a low-resistivity inclusion, and to monitor chemical diffusion in a saturated Ottawa sand specimen. Results show that the proposed low-noise, low-cost ERT acquisition system can be successfully used, with proper interpretation, to locate inclusions and obtain images of diffusion processes in soils. These validation tests show the applicability of the developed acquisition system in monitoring time-dependent processes that do not require real-time acquisition and reconstruction. Cet article présente le développement et la validation d’un système de tomographie en résistivité électrique (TRE) pour la surveillance des processus dans les sols. La technique TRE peut évaluer la distribution des propriétés électriques à l’intérieur d’une section d’un échantillon de sol en mesurant le courant électrique appliqué et en suivant la distribution du voltage le long des électrodes frontières. Ce nouveau système TRE consiste en : (i) une cellule d’essai à deux dimensions (2D) en acrylique avec des électrodes de cuivre, (ii) un système d’acquisition et un logiciel de contrôle et (iii) un logiciel tiers de reconstruction. Le tomographe est développé pour récolter des données à faible niveau de bruit à des vitesses d’acquisition moyennes. Pour valider la qualité du système TRE proposé, les niveaux de bruit ont été évalué avec et sans la cellule d’essais, et des essais d’imagerie ont été effectués pour calibrer le système, pour évaluer la sensibilité de l’instrument à localiser une inclusion à faible résistivité, et pour suivre la diffusion chimique dans un échantillon de sable d’Ottawa saturé. Les résultats démontrent que le système d’acquisition TRE à faible niveau de bruit et à faible coût proposé peut être utilisé efficacement, avec une interprétation adéquate, pour localiser les inclusions et pour obtenir des images des processus de diffusion dans les sols. Les essais de validation montrent l’applicabilité du système d’acquisition développé pour le suivi de processus variables dans le temps qui ne nécessitent pas d’acquisition et de reconstruction en temps réel. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]