[發明專利]錨桿長度測量方法及錨桿長度測量儀

有效

• 申請號: 201410735032.6
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104406549A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 張法全;周強;王國富;葉金才;張海如;龐成;韋秦明
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本發明涉及錨桿長度測量領域，具體涉及一種錨桿長度測量方法及錨桿長度測量儀。

背景技術

目前，國內外測量錨桿長度的方法主要有拉拔實驗法、沖擊應力波法和超聲波法等。拉拔實驗方法多停留在用千斤頂進行機械破損性拉拔實驗階段，會對錨固結構產生嚴重破壞，降低錨桿對圍巖的加固作用，因此只能少量抽檢。沖擊應力波法通過檢測從錨桿底部反射回來的波的時間，結合固結波速理論，求出錨桿的長度，存在振動波和錨桿的耦合問題，測量效果往往因人而異。超聲波法可以實現錨桿長度的無損檢測，將超聲波耦合進入桿體，然后分析聲頻應力波在錨固體系中的反射相位特征和能量衰減變化規律。但是超聲波在錨桿內衰減嚴重，通常只能對3米以內的錨桿進行檢測，對錨桿測量端頭也要求苛刻，需要現場對錨桿端頭進行打磨平整，才能將超聲波耦合進入桿體。由此可見，現有方法均無法測量10米以上的金屬錨桿的長度。

發明內容

本發明所要解決的是傳統測量方法無法測量10m以上金屬錨桿的長度的問題，而提供的一種能夠實現10米以上的金屬錨桿的長度測量的錨桿長度測量方法及錨桿長度測量儀。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

錨桿長度測量方法，包括如下步驟：

步驟1、設定發射模塊產生的正弦信號的起始頻率f_L、終止頻率f_H、頻率間隔f_DIV；

步驟2、從起始頻率f_L開始，發射模塊依據頻率間隔f_DIV產生l個不同頻率值的正弦信號，并將這l個不同頻率值的正弦信號依次發射到錨桿上；

步驟3、每個正弦信號從錨桿的始端開始進行傳輸，在錨桿末端發生反射后又反向傳輸到錨桿始端，這樣在錨桿始端入射波和反射波會疊加形成駐波信號；接收模塊依次接收錨桿始端的駐波信號；

步驟4、控制模塊將駐波信號電壓值和頻率值分別映射在y軸和x軸上表示，所有駐波信號電壓值和對應的頻率值將構成一個二維曲線；

步驟5、控制模塊尋找上述二維曲線的第一個波谷點所對應的頻率值f₀；

步驟6、控制模塊根據下式計算錨桿的長度L，即

L＝V_q/4f₀???①

式中：f₀為二維曲線第一個波谷點所對應的頻率值；V_q為正弦信號在錨桿中的傳播速度。

上述步驟5具體過程為：

步驟5.1、設定迭代次數N、有效閾值K和抽取間隔k，從不同頻率值對應的駐波信號電壓值所構成的駐波離散數組N(i)，i＝0,1,2,3，...,l-1中以k為間隔抽取出滿足式②的數據N((i+1)*k)依次保存在新的駐波離散數組N_L(i)中，