[发明专利]一种锚杆锚固质量等级快速评价方法

权利要求书

1.一种锚杆锚固质量等级快速评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，使用声波反射法获取锚杆的杆底前反射信号；

步骤2，对反射信号进行归一化处理，包括y方向和x方向的归一化；

步骤3，对信号进行平滑，确定x方向的新零点；

步骤4，求取y方向的峰值以及x方向修正系数；

步骤5，上下峰值根据第三阈值去除第一个低峰值；

步骤6，根据条件及阈值进行计算，将锚杆锚固质量分为ABCD四级；

所述步骤2中y方向和x方向的归一化步骤包括：

y方向归一化指将反射信号的纵坐标归一化到设定的振幅区间，先求出反射信号在y方向绝对值最大的振幅值，然后将所有的振幅值按该振幅值与设定的振幅区间最大值的比例，等比例缩放；

x方向归一化指将反射信号的时间横坐标归一化到新的时间间隔为单位，即按新的时间间隔进行重采样；时间归一化采用插值算法进行；

所述步骤3中的对信号进行平滑和确定x方向的新零点步骤包括：

对信号进行平滑采用移动平均平滑方法；

确定波形的新零点，从现有的零点开始，求取波形y方向绝对值的移动平均值；从现有零点开始，求取波形y方向绝对值的全部平均值，若移动平均值大于全部平均值的第一阈值时，确定为新零点；新零点前的数据全部清空；

或根据预先得到的外露长度，计算出新的零点的位置；

所述步骤4中求取y方向的峰值以及x方向修正系数步骤包括：

在正方向的峰值称为上峰值，在负方向的峰值称为下峰值；在后续计算中上下峰值分别计算，但下峰值取其绝对值参与计算；

取前3个上下峰值的间隔平均值作为本次测量的基准，计算该值与事先设定的第二系数的比值作为修正系数，然后对峰值数据的x坐标进行修正处理；

所述步骤5中上下峰值根据第三阈值去除第一个低峰值步骤包括：

对上峰值或下峰值，若第一个峰值小于第二个峰值，其比例小于第三阈值，则去掉第一个峰值；

上下峰值根据第三阈值去除第一个低峰值时，针对上下峰值只处理一次，即若先对上峰值进行检查，在去掉上峰值的第一个低峰值后，将不再对下峰值处理；

所述步骤6中根据条件及阈值进行计算的步骤包括：

条件1：前4个峰值是连续下降的；

条件2：前4个峰值并非连续下降，但第一个峰值和第二峰值连线的斜率绝对值，大于第一个峰值到第四个峰值的连线的斜率绝对值；

条件3：第一个峰值和第四峰值的连线的斜率绝对值大于第四阈值；

条件4：各峰值x坐标的间隔差值与间隔平均值的比例在第五阈值以内；

条件5: 前4个峰值x坐标的间隔差值与间隔平均值的比例在第六阈值以内；

条件6：第5个及后续峰值的平均值小于最高峰值与比例第七阈值的乘积；

条件7：第5个及后续峰值的平均值大于等于最高峰值与比例第七阈值的乘积但小于最高峰值与比例第八阈值的乘积；

条件8：第5个及后续峰值的平均值小于前4个峰值均值与比例第九阈值的乘积。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆锚固质量等级快速评价方法，其特征在于：所述步骤1中获取锚杆的杆底前反射信号的步骤包括：

在进行锚固质量检测时，时域信号记录长度都超过杆底反射时程，超过的数据应预先去除；根据预先确定的杆长和外露杆长，在反射信号中直接去除，从而准确得到杆底前的全部反射信号。

3.根据权利要求1所述的一种锚杆锚固质量等级快速评价方法，其特征在于：所述步骤6中将锚杆锚固质量分为ABCD四级的步骤包括：

对上下峰值，若满足条件1或2，且满足条件3，且满足条件4；且满足条件6，确定为A级；

对不符合A级锚杆要求的，检查上下峰值，满足条件1或2以及条件5以及条件7；确定为B级；

对不符合B级锚杆要求的，检查条件8，满足则确定为C级，不满足则确定为D级。