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•一、仪器操作•二、现场采集•三、数据分析•一、仪器操作•有线模式的采集系统如下有线模式的采集系统如下有线模式的采集系统如下有线模式的采集系统如下：：：：•无线模式的采集系统如下无线模式的采集系统如下无线模式的采集系统如下无线模式的采集系统如下：：：：•仪器及配件充电时间仪器及配件充电时间仪器及配件充电时间仪器及配件充电时间•仪器使用前保证用电量，尽量一次充满，锚杆锚固质量检测仪（以下简称锚杆仪）和无线模块的充电器应选用12.6V，2.5A的电源适配器。一次性连续充电4小时左右（不宜过长）可以充满，充满后的使用时间大于6小时；磁致伸缩震源的充电器为厂家配送，请慎用其它充电器。充电4小时可以充满，充满后可以连续使用12小时以上。•测试过程如果锚杆仪和无线模块电量不够，可以用电源适配器直接供电。注意锚杆仪需要区分供电和充电插孔，而无线模块是同一插孔。•注意以下情况注意以下情况注意以下情况注意以下情况：：：：•▲▲▲▲在仪器开机状态下在仪器开机状态下在仪器开机状态下在仪器开机状态下，，，，把电源适配器把电源适配器把电源适配器把电源适配器12V接头接头接头接头（（（（不论不论不论不论是否接电源是否接电源是否接电源是否接电源））））插入充电插孔中插入充电插孔中插入充电插孔中插入充电插孔中，，，，仪器将自动关机仪器将自动关机仪器将自动关机仪器将自动关机；；；；插插插插入供电插孔中入供电插孔中入供电插孔中入供电插孔中，，，，仪器将自动重启仪器将自动重启仪器将自动重启仪器将自动重启；；；；•▲▲▲▲在仪器关机状态下在仪器关机状态下在仪器关机状态下在仪器关机状态下，，，，把电源适配器把电源适配器把电源适配器把电源适配器12V接头接头接头接头（（（（不论不论不论不论是否接电源是否接电源是否接电源是否接电源））））插入充电插孔中插入充电插孔中插入充电插孔中插入充电插孔中，，，，仪器不能开机仪器不能开机仪器不能开机仪器不能开机。。。。•▲▲▲▲在仪器关机状态下在仪器关机状态下在仪器关机状态下在仪器关机状态下，，，，把电源适配器把电源适配器把电源适配器把电源适配器12V接头接头接头接头（（（（未接未接未接未接电源电源电源电源））））插入供电插孔中插入供电插孔中插入供电插孔中插入供电插孔中，，，，仪器不能开机仪器不能开机仪器不能开机仪器不能开机。。。。•★★★★仪器清查仪器清查仪器清查仪器清查•检测工作前仪器清查：包括主机、无线模块、磁致震源、加速度传感器、手锤，触摸笔、U盘、数据传输线、震源信号传输线、背带、如果测试时间长，请带好充电器和电源适配器。•★★★★仪器装箱和搬运仪器装箱和搬运仪器装箱和搬运仪器装箱和搬运•仪器装箱运输：仪器搬运过程要求小心轻放，仪器安装存放整齐，存放到图示所示内置泡沫网格，中间配件叠放整齐，上面可盖一泡沫板，以免配件搬运过程中配件刮损仪器屏幕。•★采集设置需注意采集设置需注意采集设置需注意采集设置需注意：：：：•1、采样设置设为自动时，采样间隔和采样长度不可修改。•2、测试锚杆长度是根据建设部规范，设置采集时间不小于6(L外/C体+L入/C系)(L外、L入分别为外露杆长和预设入岩杆长，C体、C系分别是杆体和杆系波速。•3、测试锚杆密实度是设置采集时间不小于3(L外/C体+L入/C系)。•4、如果测试需要查看速度时程线，在积分选项中应选择“是”，在测试结果做对比时，需要注意区分数据类型。•5、外露长度设置不应该大于预设杆长，如果表层杆体和砂浆没有粘结好，外露长度应包含杆体四周不可插入的最短长度。•6、预设杆系、杆体波速在仪器上时分析的时候不可以调整，分析时设置的波速为锚杆平均速度Cm。在计算机专用软件里两种速度都可以调整。•7、杆体波速一般大于杆系波速，仪器输入有这个要求。•8、仪器不能同时进行有线和无线模式采集。•9、仪器触发电平分为“0～7”八个档，触发电压异常增大，任意可选。•10、端发端收和端发侧收是记录两种不同的采样模式，他们所测得的信号不一定相同。做波形对比要注意区分。•11、同一批相同规格的锚杆测试前，需选定某种检测效果较好的设置，为了同批锚杆便于对比，（规范建议）检测过程最好不要更改采样参数设置。∑==nibibCnC11•★模型锚杆试验测试参数选取模型锚杆试验测试参数选取模型锚杆试验测试参数选取模型锚杆试验测试参数选取•1、杆体波速取值•根据锚杆杆体测试得出的杆头杆底信号时间差和已知杆长推算杆体波速。ebitLCΔ=2fLCbiΔ•=2%5≤−bbibCCC•2、杆系波速取值•根据锚杆杆系（锚杆无自由段）测试得出的杆头杆底信号时间差和已知杆长推算杆系波速。∑==nititCnC11etitLCΔ=2fLCtiΔ•=2%5≤−tttiCCC•锚杆有自由端的杆系波速确定方法•在测到杆体波速的条件下，把模型锚杆采集回来的数据导入计算机，在计算机的分析设置好杆体波速杆长后，可以反推杆系波速。此时注意此时注意此时注意此时注意，，，，仪器仪器仪器仪器中分析界面下的波速为锚杆平均波速值中分析界面下的波速为锚杆平均波速值中分析界面下的波速为锚杆平均波速值中分析界面下的波速为锚杆平均波速值Cm，，，，•3、通常情况下根据标准锚杆检测来判定Cm值，如果缺乏模型锚杆试验资料，可以通过下拉方法来取值，当锚杆锚固密实度小于30%时，锚杆平均波速Cm取为杆体波速平均值。如果锚固密实度大于30%时，取锚杆波速平均值Cm取为的杆系波速平均值。•4、根据当前锚杆的平均波速Cm推算锚杆杆长。•5、根据当前锚杆的平均波速Cm推算锚杆的缺陷位置。mxCtx•Δ•=21et21Δ×=mCLfLΔ=2CmxmfCxΔ•=21•二二二二、、、、现场采集现场采集现场采集现场采集•1、首先需要收集锚杆设计资料，注意设计注浆长度，位置，锚杆焊接位置、形式、杆状截面变化情况，以免误判。收集锚固层地质资料，土体和岩体交界面可能会有反射信号产生。•2、现场采集视情况佩戴安全用具和照明灯等必须用具。•3、工程中使用的锚杆种类和样式较多，但本仪器是为了用应力波反射法检测钢铁质杆状锚杆的锚固质量而设计的专用仪器，所有本仪器对检测锚杆类型是有限定的。•4、外露长度不宜多长，外露长度过长，在入岩位置产生的反射信号，容易把后面的真实的杆底信号淹没掉。如外露段长度有特殊要求，应进行相同类型的锚杆模拟试验，通过对比来评判是否可以检测。•5、杆头处理一定要平整，且端面要垂直杆轴线，杆头沾有砂浆的必须敲掉。•6、加速度传感器通过磁力吸附在杆头端面上，传感器的轴线需平行杆轴线，如果是端发端收的形式，在端面上应留有击震的位置。•7、如果是隧道的衬砌面上的锚杆，测试前应该注意，最好是锚杆杆头不能与钢筋网片焊接在一起。•7、磁致伸缩震源击震要垂直端面，最大可能的激发杆轴振动的纵波。同时注意震源不要触碰传感器。•8、中空锚杆击震点要尽量靠近接受传感器一侧的环状管壁上。震源激发能量的主方向应平行杆轴线。•9、无线模块最低保证在50米范围内传输效果很理想。如果检测过程中传输变慢或通讯失败，请检查信号传输障碍和天线的安装是否稳固。•三、数据分析导入打开文件选择稳定波形补充相关信息缺陷判定初步判定位置滤波指数放大密实度判定长度判定检查复核打印出报告瞬时相位分析小波分析能量法估算长度估算查看频谱结合信号特征评判不合理合理杆系波速杆体波速模型锚杆试验测出Cm图谱对比数值模拟提供参照•3.1、导入文件•新建工程，然后采集数据批量导入该工程文件中进行分析。文件中的传输与工程文件路径有关。•3.2、补充相关信息•根据导入文件的信息，补充相关测试信息，其中工程信息是保留在工程文件中，同一个工程文件下的数据文件皆默认该信息，文件信息保存在各个数据文件中，每次打开新的数据文件需要校核该项信息内容。•滤波•首先查看频谱的分布情况，滤波要根据该批量锚杆的基本情况，选择一个与其它锚固主频相近的、有主频特征的峰值最为中心频率，然后在两边合适的位置的对应频率最为高、低通滤波。回车或者按下“应用”开始滤波，滤波之后查看了波形和频谱特征，有需要的话可以多次滤波。直到其它峰值处于较低水平。如果整个过程不理想，可以数据恢复重新再滤。•如果有缺陷引起的多个主频，需保留慎重对待。应保留这些信号，以此作为判别缺陷的依据。•杆底信号放大•如果遇到锚固密实度比较高、岩体包阻抗较大、锚杆入岩较长，其杆底反射的信号一般较弱。一般认为纵波在锚杆中是以指数形式衰减，此时一般将信号乘以一个指数函数来放大杆底信号，输入一个放大指数，回车或拖动右侧的拉条，就完成放大操作。此调整有助于识别杆底信号和缺陷，需要指出的是滤波和指数放大时相互独立的操作。无论是先滤波还是先指数放大对结果都没有影响，也可相互交叉的操作。•此处的“应用”包含滤波指令和指数放大指令。一般认为同一批锚杆需要采用的分析参数相同，此时的应用于应选择“整个工程”，每个信号按照此设置自动处理。如果选单个记录，则此修改设置只针对当前采集信号进行处理，选单根锚杆只针对当前锚杆采集的所有信号做此处理。•1、锚杆位置判定•杆头：可以定在信号的起点或第一个峰值上，鼠标指定后双击鼠标左键，然后选定杆头。•自由端：一般情况下杆头比较短，自由段反射的信号多次叠加，不宜从信号中识别，通常是根据表面外露长度量取。得到的数据输入外露长度，回车后，软件会根据当前杆体波速算出自由端反射回信号的时间，并且表示自由端的绿线会自动移到该位置。•杆底：在波形经过处理之后可以判定杆底反射信号时，需要采用与杆头信号判定相同的方式来判定杆底位置。在起振点或第一峰值点上点击右键。这样就判定了杆底。如果是已知杆长定杆系波速，修改杆长并回车，点击一下杆系波速，再回点杆长让其变灰，此时锁定杆长，再到图形上定不同的杆底时，杆系波速自动修正，反过来根据杆系波速来判定杆长的操作也是一样的。•杆底信号的常用识别方法•1、瞬时相位谱信号相位反向的起点。•2、反射信号提前中的包络线异常凸起点。•3、与杆头信号类似的信号起点。•类视对比法，把波形滤波，并且指数放大。反复调试，找到一个比较容易判别的波形。•杆底反射信号提起技术的应用，提取间隔点为3的时候，信号线的包络线上能明显的识别杆底信号。•缺陷：只能在自由端和杆底之间判定缺陷，选择异常信号起点（起点或第一个峰值）的方式与杆头信号判定方式相同。按下鼠标左键并拖动鼠标到某一认定的位置。在出现的选项框中选择缺陷，并在跳出对话框中，估判缺陷形式。•缺陷的识别•规范推荐且有关专家研究表明，锚杆信号做瞬时相位谱分析能有效的判定的缺陷信号。将信号做希尔伯特变换。得到瞬时相位谱。如下图所示就是钢筋的焊接点。缺陷信号小缺陷缺陷信号信号反向，杆底信号•在判定好杆头、杆底和缺陷后可以估算锚杆锚固密实度：•1、根据在波形特征、时域及频域信号特征评判锚固密实度。参考建设部的规范5.6.1.1•A等级锚杆-主频幅值明显大于其它频率幅值，带宽较窄，信号波形衰减明显，中间没有反射信号。•B等级锚杆-次频较多、集中在主频附件且幅值较大，但信号波形成衰减明显。•C等级锚杆-次频较多、分散在主频附件且幅值较大，但信号波形成衰减较慢。•D等级锚杆--次频特多、分散在主频附件且幅值较大，时域信号波形复杂，难于识别。•D等级锚杆-次频特多、分散在主频附件且幅值较大，时域信号波形断断续续，存在杆长不足或严重缺陷。•2、根据不密实段长度估算密实度。•3、根据能量估算密实度（孔口缺浆且深部密实不能用此方法计算。）•4、根据标准锚杆图谱进行评判•根据实测的标准锚杆信号，对比判定锚杆密实度。•数值模拟•激励振幅：•土的阻尼系数：•锚杆阻抗：•一周振动采样点数•土的弹性限制•土的极限阻力•锚杆长度•采样点数•5、以下情况；难于判定的锚固密实度需结合其它判定手段：•1、实测信号复杂，波动衰减极其缓慢，无法对其进行准确分析与评价。2、外露自由段过长、弯曲或杆体截面多变。•小波分析•1、小波基的选取，db6小波、mayer小波、morlet小波。•2、阈值的选择：软阈值，硬阈值、高清晰0。•3、小波分析层：1层、2层、3层、4层。•判定锚杆密实度后，再