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价格:电议
所在地:浙江 宁波市
型号:SRB-MATS-B
更新时间:2018-08-03
浏览次数:2110
公司地址:金谷北路228号中物科技园17号楼604
韩女士(女士) 市场
1.冲击弹性波激励残留信号的消减及反射信号的抽出技术,ZL200910082851.4。
2.适用于长锚杆、长锚索无损检测的单冲式激振装置(实用),ZL2014208534089
1. 平台:超薄平台
2. ★操作系统:windows
3. ★噪声处理:采用消减冲击弹性波激振残留信号以识别反射波信号的方法,平滑/LPF/BPF/HPF/合成增幅
4. ★数据采集:支持触控、无线双操控,以及单点、连续双模采样
5. ★可接收信号通道数:2通道,两个通道功能可互换,即可作为触发通道也可作为接收通道
6. ★支持GPS定位
7. ★提供数据库管理服务
8. ★可与BQIM系统对接,实现检测结果可视化
9. 显示分辨率:液晶显示 1280*800
10. 工作温度:-10~50℃
工作电压:12V,连续工作4小时以上ü 功能强大:可测试岩锚杆(索)的长度以及锚头附近的灌浆密实度等;
ü 技术:兼容外多种技术和本公司技术,测试精度较高,操作简便、效率高;
ü 测试范围:从1m~60m,在条件理想时可达100m;
ü 性能可靠:主要元器件均由日美等进口,可靠性高,耐久性强;
ü 技术支持:多个大尺寸的模型试验和现场测试,具备雄厚的技术支持能力;
操作简便:触摸屏与遥控操作双重选择,也可一人测试,效率高在锚杆中间的某处的灌浆出现根据不密实现象时,相当于出现材料的不连续性。这种不连续性可以用机械阻抗来表示。(一般用来表示材料的机械阻抗,,这里的是断面截面积))发生变化的边界面上,传播的弹性波会产生波的反射和透过。
1) 基本理论基础:两种不同媒介垂直入射
这是简单的一种情况,例如在锚杆的底部,锚杆与周围岩体之间就存在较大的阻抗差。此时,激振产生的弹性波的反射可以分析如下:
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反射波 ↑ |
入射波 ↓ |
这里,,表示单元1的粒子的运动速度(入射和反射),表示单元2的粒子的运动速度。在界面上产生弹性波的反射以及通过,可以表示如下:
反射波: (1)
透过波: (2)
此外,反射波和透过波的大小用振幅率来表示。
振幅反射率: (3)
振幅透过率: (4)
弹性波的反射和透过具有如下性质。
(1) 媒介的机械阻抗相同(),那么就算材料不同,也不会产生波动;
(2) 两种媒介的机械阻抗相差越大,反射率也越大。对于锚杆检测而言,锚杆的先端是软弱土层时,其反射信号则要比先端是坚硬岩石时更为明显;
(3) 在机械阻抗减少()时,反射波和入射波符号相同(相位相同)。当锚杆的先端是土层和松散岩体、混凝土时,其反射信号与激振信号同向,而在先端是坚硬岩石,其反射信号有可能与入射信号反向。
SHAPE \* MERGEFORMAT
杆底反射信号 |
充填不良:激振信号不规则,衰减慢,持续时间长
|
激振信号 |
杆底反射信号 |
为了在提高测试精度的同时兼顾测试效率,因此我们采用了基于冲击弹性波的两种方法进行测试。具体请参考表 SEQ 表 \* ARABIC \s 1 1。
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锚杆灌浆不密实示意图
表1锚杆灌浆密实度测试项目一览表
测试方案 |
方案简介 |
备注 |
基于反射特性 |
在锚杆露出端上激振与受信,根据反射信号的位置和强度来测试灌浆密实度 |
理论上可测试整个锚杆的灌浆密实度,并能够进行缺陷定位 |
基于振动衰减特性 |
在锚杆露出端上激振与受信,根据残留振动的衰减特性来测试灌浆密实度 |
可测试露出端部附近的灌浆密实度 |
SHAPE \* MERGEFORMAT
锚杆灌浆质量无损检测示意图
SHAPE \* MERGEFORMAT
1) 杆底反射信号微弱
2) 之前无明显反射
激振信号 |
杆底反射信号 |
充填不良: 1) 杆底反射信号明显 2) 之前有明显反射 |
激振信号 |
杆底反射信号 |
缺陷反射信号 |
基于反射特性的原理
2) 基本理论基础:中间有不同夹层的情况
当一种材料中夹有另一种材料,例如在锚杆中有局部灌浆不密实的场合,在媒介1()和媒介2()的两个交界处均会产生的透过和反射,如下式所示。
当入射波是调谐波时,
(5)
其中, :振幅的透过率(值)
:媒介-2中的波数
:媒介-2的长度
SHAPE \* MERGEFORMAT
媒质-1 |
媒质-2 |
入射波 |
反射波 |
透过波 |
灌浆缺陷 |
介入不同的媒介时弹性波的反射
同样,可以得到振幅反射率的值:
(6)
因此,在有不同媒介介入的场合下,
(1) 反射(通过)率与频率相关,通常高频波容易反射。
(2) 在特定的频率下,即
也就是
(7)
时反射波消失。
通常,锚杆的P波波速约为5.1~5.2km/s,若激振信号的频率为5KH时,对长度为0.5、1、1.5米┅左右的灌浆缺陷就会难以检测。
3) 基本理论基础:反射能量
如前所述,根据杆底反射信号的强弱也可以判断锚杆灌浆质量的好坏。而杆底反射信号的强弱可以用下式表示:
(8)
其中,:杆底反射信号的振幅、:基准点的振幅
:因几何衰减造成的振幅比
:因材料粘性衰减造成的振幅比
:因反射衰减造成的振幅比
其中,几何衰减和反射衰减是主要的能量衰减。
(1) 几何衰减(又叫扩散衰减):激发的弹性波伴随传播距离的增加,前锋波面增大,单位面积的能量减小。在灌浆密实的锚杆中,弹性波沿着锚杆与灌浆料的接触面向四周逸散,因此其振幅与传播距离接近反比关系。另一方面,如果灌浆质量不好,弹性波无法从空腔部分向四周逸散,因此衰减较小;
(2) 反射衰减:如前所述,杆底的反射与其前端的岩体的力学特性,以及与岩体的粘结程度有很大的关系。当然,岩体约坚硬,越小。
5.3基于振动衰减特性的灌浆密实度测试方法在锚杆顶端激振后,会在锚杆上诱发振动。根据振动的特性,也可以推断锚杆(特别是锚头附件)的灌浆质量。
将锚杆有关的振动部分简化成一个振动系统后,其力学模型如下图所示。在锚杆顶部作用一个冲击力后,系统将产生自由衰减振动(即残留振动)。
振动分析模型
当冲击时间较短时,可以把冲击力简化为一脉冲信号,其冲击力随时间的积分可以表示为:
(9)
图2-2-8 脉冲信号简化图
其中,为德尔塔函数,具有以下性质:
(10)
在该脉冲信号的冲击下,振动系统的响应(即为自由振动或残留振动)可以表示为:
(11)
其中:为角频率,
;
为反映系统刚性的弹簧系数;
为衰减比,
;
为阻尼系数;