锚杆锚固质量无损检测分析

仪器面板的介绍

USB： 数据传输及打印接口。

充电： 给机内电池充电，主机 关机充电才有效。
背光： 打开或关闭液晶显示背 光灯。 信号： 信号采集接口，接数据 采集线。 开关： 开关仪器主机。 指示灯： 当充电时为红色，充 好后自动熄灭。





光电旋钮：起控制作用，具有 选择和确认的作用。
正确的充电、用电方法

波形采集

在此界面上，上部三行为设置 的参数信息。 右侧有八个功能键。
新建 设置
X: Y: M: 1 X: Y: M: 2 X: Y: M: 3

采集

确认
确认 波形
光标 一 光标 二 返回
切换
中间的为波形显示区，每屏显 示三条波形，每条波形的右侧 显示该波形的M值(即波形的放 大倍数）、光标所在位置的坐 标值（X、Y）和波形序列号。 （在标度方式为时间坐标时x为 时间，在标度方式为长度坐标 时，x为长度。Y为能量幅值。）
USB驱动安装

把USB线插到电脑USB口上，会 自动弹出如下菜单，按提示操 作

选择“从列表或指定位置安装 （高级）”点击下一步

选择“在搜索中包括这个位 置”，通过“浏览”找到锚杆 安装光盘中“武汉长盛智能仪 器通讯接口驱动”文件夹，点 击“确定”，再点击“下一 步”，等待安装完成

安装完成后在按照上述步骤安 装一次即可。查看端口是否安 装正常，在我的电脑上点击鼠 标右键——管理——设备管理 器——端口，查看有武汉长盛 智能仪器通信接口驱动是否正 常（如果显示上面有黄颜色提 示“？”或“！”，或不存在 都是有问题，按上面步骤重新 装）或者换一个USB驱动接口。

对于加密版的仪器进行数据传输时，必须要专用的USB转RS232串口 数据线和驱动程序，通用的转接线或不用转接线均无法传输。从2010 年7月份后的仪器均带有加密模块，每台仪器都有一个唯一的序列号 和“加密许可证”，必须将该“加密许可证”复制到安装目录下的 license文件夹里。（ “加密许可证”在随仪器的光盘里保存）
锚杆锚固质量无损检测
武汉长盛工程检测技术开发有限公司
仪器的整套设备
锚杆锚固质量无损检测基本原理
检测锚杆锚固体结构是锚杆通过与混凝 土、围岩胶结在一起，由于杆材与围岩 （土）之间存在着较大的弹性波波阻抗差 异，因此，可拟锚杆为一维弹性杆件，用 一维弹性波反射原理及弹性波在复杂边界 条件下的锚杆锚固体系中的传播、散射、 反射和衰减特性，来检测分析锚杆的质量， 即可分析锚杆与混凝土的胶结质量、混凝 土与围岩（土）的胶结质量及锚杆的长度、 缺陷位置。

JL-MG(C)锚杆质量检测仪仪器内部装有高能量镍氢可充电电池，充满 电后可供仪器连续工作8小时以上。正确的镍氢电池充、放电方法及 注意事项： （1） 最好是电池能量快用完时才充电；


（2） 每次充电要充足（建议用户白天在室外工作一天后，晚上给电 池充电一晚上，使用快速充电电源者除外）；
（3）主机和超磁发射机中装有专用的镍氢电池充电器，当电池充满 电后会自动停止充电，主机或超磁发射机指示灯熄灭。 （4） 充电完毕后, 请务必将充电器拔掉。
锚杆仪器的工作原理

JL-MG(C)锚杆质量检测仪由采集仪、发射震源、 检波器和分析处理软件组成。发射震源产生的弹 性波，沿着锚杆传播并向锚杆周围辐射能量，检 波器检测到反射回波，并由检测仪对信号进行分 析与存储。反射信号的能量强度和到达时间取决 于锚杆周围或端部的灌浆状况。通过对信号进行 处理和分析，可以确定锚杆长度以及灌浆的整体 质量（目的）。


锚杆测试

开机界面

参数设置界面
参数设置

对比度：调节显示屏的清晰度。由对比度旋钮控制其变化，调节到
最佳位置即可。

触发电平:本仪器规定为“低” 。 标度方式:指仪器显示波形时，光标所在位置表示的意义。“长度坐
标”表示光标读取的是长度单位“厘米”，“时间坐标”表示读取的 为时间单位“微秒”。一般设为“长度坐标”。 触发方式：出厂时已经固定为通道触发。 信号极性：改变入射波的显示方向，分波形正向反向两种，根据个人 习惯调整。



（8）滤波频率：硬件滤波器的带通范围。“低通”为截止高频，可 选项为：10K，6K，4K和2KHZ，“高通”为截止低频，可选项 为;1000,500,200和10HZ。本仪器的滤波频率自动设为低通10KHZ， 高通为500HZ。 （9）切换波形：在当前锚杆采集的6道波形之间切换。在此轻按旋钮， 然后旋转旋钮，则可进行转换。 （10）光标一和光标二：每道波形上有两个光标，最左侧的为光标一， 表示锚杆的起始位置，最右侧的为光标二，表示锚杆的终点位置。在 这两个功能键上轻按旋钮，再旋转旋钮，则可移动光标，读取锚杆长 度。
长度 指标
≥95% ≥95%
Ⅰ类 Ⅱ类
Ⅲ类
0.4~0.6
75%~80%
≥95%
Ⅳ类
＞0.6
＜75%
＜95%
α’=α/β ，其中系数β 与锚杆长度的关系为：
锚杆长度m 系数β ＜2 1.5 2~3 1.2 3~4 1.0 4~5 0.9 5~6 0.8 6~7 0.7 7~8 0.6 ＞8 0.5
数据建模

如何找到锚杆的底部反射？根据反射波的原理，底部的界面存在波阻 抗差，会造成波形畸变，波在介质中（锚杆锚固段围岩）传播， 能量会衰减，波来回在杆中传播，具有周期性的特性。我们就拿空钢 筋和一根密实度较好的锚杆为例来说明
数据分析
第二次 底部反射点
来自百度文库 数据分析
第二次 底部反射
L
第一次 底部反射
L
数据建模
波形回放



波形回放中的功能键包括打开、切换波形、光标一、光标二和返回。 除了打开，其余的功能键与波形采集的功能相同。下面仅介绍“打开” 的功能。 打开即指打开数据文件。在“打开”上轻按旋钮，进入文件管理界面。 在波形回放时，文件管理界面的传送、删除和格式化功能均为非活动 状态，不能对这些功能进行操作。由打开进入文件管理界面时，功能 选择光标自动停留在目录上，目录和文件栏光标停留在前一次选定项 上。 左右旋转旋钮可在不同功能键或目录文件栏上切换，轻按旋钮可执行 功能或选定目录和文件。
文件管理


从开机界面点击“文件管理”，进入文件管理界面。“打开”功能与 波形回放中相同，下面介绍传送、删除和格式化功能。 （1）传送 传送内容：将仪器内的数据通过串口传送到电脑硬盘里存贮，传送 可分为按目录传送和按文件传送。按目录传送时，将目录光标所选定 的目录下的文件传送到电脑中，文件的起始以文件光标选定的文件为 起点，直到该目录下该文件后的所有文件全部传完。按文件传输则仅 仅传送选定的文件。 （2）删除：删除的文件不能恢复，请小心操作。 （3）格式化：格式化整个存贮卡，将丢失所有数据，请小心操作。 在存贮卡满或出现故障时可执行此操作。最好和仪器厂家联系，看是 否需要格式化。




（5）估计波速、估计长度：应尽量准确，输入后将根据锚杆长自动 设置采样间隔。以设置“估计波速 ”为例 输入方法为：光标停在“估计波速”上，轻按旋钮，弹出设置界 面，显示参数的最大值和最小值，设置值的缺省值为5120，小光标停 在设置值的个位数上。旋转旋钮，小光标在各个数位及“确定”“取 消”键上切换。在设置的数位上，轻按旋钮，小光标转换为大光标， 旋转旋钮，则在当前数值基础上递增或递减。再次轻按旋钮，则结束 当前数位上的数值设置。旋到“确定”上轻按旋钮则接受当前设置值， 在“取消”上则为放弃当前设置值。 （6）采样间隔：波形采样时间间隔，在设置“估计长度”时会自动 改变，也可独立修改，一般采样间隔按杆长的5/3来计算时间。 （7）缩放方式：分为“不缩放”、“对数曲线”、和“分段线性系 数”三种方式。轻按旋钮在这三种方式之前切换。本仪器自动设置为 “不缩放”。

如何输出电子版结果文档

在本软件中，生成的锚杆锚固模型以二进制形式存储在工程文件中， 只有本软件才能直接打开。若要将检测结果以电子版的形式输出， 则要进行转换，方法有两种：转换为pdf文件或复制粘贴到word等 文本编辑软件中。 （1）通过打印方式转换为pdf文件 安装PrimoSetup.exe成功结束后,从Windows“开始\设置\打印机和 传真”中可以看到里面添加一个新打印机PrimoPDF.在利用我们的 软件进行结果打印输出时,若选择实打印机,如“Samsung ML1510_700 Series”等,可以将结果打印输出到打印纸上;若选择虚拟 打印机,如“PrimoPDF”,或者“Adobe PDF”,则可以将结果转换为 PDF文件.


用鼠标左键点击所要分析的波形，然后点击右侧对话栏中 的“建立模型” ，从工具栏的工具条上选取锚杆 端头 、锚杆底端 、锚杆自由端 、锚固缺陷位置 和锚固缺陷属性 等工具，在实测波形中点击鼠标以确 定各要素相应位置，同时在模型下方显示锚杆号、锚杆长 度、自由端长度、锚杆顶端与底端声幅比值，对于锚杆锚 固缺陷，在下方列表显示其位置、类型及程度。 计算模型锚杆密实度时，在上图工具条上点击“计算密实 度”工具项 ，然后在波形图中用鼠标右键分别点击锚 杆底部位置前面的最大波峰顶部和底部后面的最大波峰顶 部。

若锚杆内部存在一个严重缺陷，则锚固质量降低一个等级，如存在两 个以上严重缺陷，则锚固质量为Ⅳ类。

提示根据计算所得锚杆底端与顶端的声幅比值，并结合锚杆类型，围 岩类型、实测锚杆长度等综合指标，确定砂浆饱满度及锚固质量等级， 建立后的模型如下图。
数据建模

在模型中，要对分析的结果进行修改，可以直接点击模型工具条上的 “修改结果参数”按键，图所示界面，直接对结果参数进行调整。 在模型中，如果需要修改当前锚杆所在的工程参数，只须点击左侧对 话框条的“工程参数”功能键进行设置。工程参数设置的内容主要是设 置工程相关的工程参数，这些内容最后显示在报告中的工程参数位置。 分为规范格式和自定义格式。
数据建模

用鼠标右键点击后，弹出下图
数据建模

锚杆底端与顶端的声幅比值用α表示，若其他各项指标反映的情况良 好，锚杆内部没有缺陷，那么，根据α指标判定的砂浆饱满度和锚固 质量等级可以参考下表。
质量 分类
灌浆饱满度 锚固状态 密实 局部欠密 实 局部不密 实 或空浆 多处不密 实 或空浆 判定指标α’ ＜0.2 0.2~0.4 百分比 ≥90% 80~90%




浏览工程文件

点击“浏览工程文件”后，出现下面的图示。选取不同的工程文件后， 即可将当前选定目录下的工程文件显示在工地列表中。缺省为锚杆仪 工程文件。
数据分析


我们测得一根锚杆的波形，在分析软件上打开，首先看波形是不是合 格波，不合格的就没必要分析了。什么叫做合格波呢？波形要具有一 致性，首波起跳明显。锯齿状明显的一般定位不合格波。 若测得的波形很干净或者底部反射很明显，就没必要进行数字滤波。

若底部反射点出现馒头状的情况，不知道底部的准确位置，这时进行 相位分析，找相位畸变点即可。
数据分析
馒头状 畸变点
数据分析

锚杆长度的判定是由 这两个功能键共同完成的， 读取鼠标 所在位置的测点信息及其声学参数。 确定长度计算的起点位置。图 标处于选中状态时，在确定为起始位置的地方点击鼠标左键，即表示 读取长度的起始位置。拖动鼠标显示鼠标当前所在位置的锚杆长度。
新建




“新建”功能为新建文件并设置采集参数。工程名称、锚杆编号、采 样方式和估计杆长是必须设置的四项参数。 （1）采样方式：分为单次采集和连续采集两种（在使用超磁发射机 触发时使用连续采样，在使用手锤触发时使用单次采样）。 （2）工程名称：作为文件存放路径。 设置方法：在“工程名称”上轻按旋钮，弹出字符和数字设 置界 面。在“字集”上轻按旋钮，在英文字符的大写、小写 和数字 这三类之间切换。向上旋钮则进入所选的字集。“删除”则删除光标 前的一个字符，“清空”则删除所有字符，“清空”则删除所有字符， “确定”则接受当前设置 ，“取消”则放弃当前设置并退出。 （3）锚杆编号：作为文件名称。设置可自动递增，也可输入。强制 设成001，输入方式同上。 （4）测试单位、测试人员、测试日期和锚杆类型四项为可选设置， 对采集结果没有影响，在PC机上可以设置。
数据的传输、分析、建模

分析软件的主界面
通用工具条
模型工具条 文件管理栏
工地列表栏
通用分析栏 数据列表栏
模型列表栏
模型建立保存
波形与模型显示区
数据传输

根据左图中的指示，从“文 件—>导入数据（加密版）”进 入下图界面

a.点击“浏览”指定存放的文件夹。 b.打开端口 c.在仪器执行传送功能。在仪器上可以看到文件传输状态。 d.若要传输多个目录下的文件可以直接传输。 e.所有数据传输完成后，点击应用软件中的“结束返回”，则结束文 件导入过程，并将导入的数据进行分类整理。注意了，一定要点“结 束返回”键，否则直接退出传输界面，就不能生成工程文件。