基于电磁驻波法的锚杆无损检测技术研究申报材料

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1、编号：____2015年桂林电子科技大学第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛校内重点项目立项申报材料项目名称：基于电磁驻波法的锚杆无损检测技术研究申报学院：信息与通信学院项目申报成员：王磊、张可、甘育仪、张博然、张军、时婧、周晓燕二○一四年十一月15桂林电子科技大学第十四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛重点项目申报书　　１、申报者认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。　　２、申报者必须填写申报者情况表和作品情况表。　　３、申报者在填写申报作品情况时只须根据作品类别（自然科学类学术论文、社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写。　　４、表内项目一律

2、用钢笔（或签字笔）填写或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。　　５、序号、编码由“挑战杯”大学生课外学术作品竞赛审查组填写。　　６、作品申报书字体统一使用宋体小四，标题加粗；作品说明书、学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文，请根据模板统一字体格式（包括一级标题、二级标题、正文、图标、参考文献等）。　　７、作品申报书须按要求由各参赛者认真填写。　　８、有关参赛事宜请向承办单位咨询。　　９、该申请书打印稿交与组委会，另需向承办单位指定邮箱发送一份电子档。15A、申报者情况申报者情况姓名王磊性别男出生年月19930425现学历[A]A大学本科B硕士研究生申报单位桂林电子科

3、技大学专业电子科学与技术学号1200230323学制4年作品全称基于电磁驻波法的锚杆无损检测技术研究合作者情况姓名性别学号电话所在单位备注张可女120022050615676390919桂林电子科技大学有无合作者请在此说明：R有□无甘育仪男120023021013557037319桂林电子科技大学张军女120023010615577370290桂林电子科技大学周晓燕女130021050913097996248桂林电子科技大学时婧女130023040513461972656桂林电子科技大学张博然男120021053118877332197桂林电子科技大学说明：1、必须有申报者本人按要

4、求填写，申报者情况栏内必须填写个人作品的第一作者（承担申报作品60%以上的工作者）或集体作品填写一文学历最高的代表。2、本部分中的各学院签章视为对申报者情况的确认。15B、科技发明制作申报作品情况作品全称作品分类（在选项上画√）□A.信息技术(包括计算机.电信.通信.电子等)RB.机械与控制(包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等)□C.数理(包括数学、物理、地球与空间科学等)□D生命科学(包括生物、食品等)□E.能源化工(包括能源、材料、生态、环保等)□F.外观设计(包括电脑艺术设计、机械CAD等)作品设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标传统锚杆

5、长度测量方法无法实现无损检测或受限于测量的锚杆长度，为满足矿巷锚杆支护技术的实际需求，本项目计划研发一套基于电磁波理论的锚杆长度无损检测设备，实现无损检测、大量程测量，能够满足矿井特殊安全要求。锚杆长度测量仪是以传输线和天线理论为依据，当传输线终端开路时，正弦波信号在传输线终端将被全反射，沿线入射波与反射波叠加形成驻波分布。调节输入信号频率，使得传输线长度L为输入信号波长λ的1/4时，输入端为波节点。通过添加金属导线，把单根金属锚杆等效成传输线，这样就可以使用传输线和天线理论来测量单根金属锚杆。传输线上形成的驻波波形如下图1所示。图1不同频率正弦波在传输线上的驻波波形由图1可知，当

6、传输线长度固定为L时，采用频率递增的方式输入正弦信号，当L=λ/4，时，传输线的始端正好处在波节点位置，由驻波理论可知，理想情况下，传输线始端电压幅度为零。因此15知道正弦波波长后，就可以求出对应传输线的长度。这种方法适用于测量金属锚杆。锚杆长度测量仪主要由ARM控制模块、信号产生模块、信号放大模块、信号检波模块、信号滤波模块以及LCD和SD卡等组成，总体设计框图如下图2所示。图2锚杆测量仪系统框图系统原理：信号产生模块输出两路幅度相同，极性相反的正弦小信号，两路小信号经过信号放大电路处理，输出单路幅度适当的正弦信号，该正弦信号将耦合进锚杆传输。从锚杆反射回来的信号经过信号检波电路

7、进行检波，再经过信号滤波电路，输出适合ARM控制模块处理的直流信号。SD卡用来存储测量数据，测量操作和测量数据绘制的波形在LCD上显示，系统电源模块为系统提供工作电源，晶振为ARM控制模块提供稳定的工作频率。15作品的科学性先进性(必须说明与现有技术相比.该作品是否有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性说明和参考文献资料)传统锚杆长度测量方法有千斤顶拉拔法、超声波法、冲击应力法等。拉拔法会对锚固结构产生严重破坏，降低锚杆对围岩的加固作用，因此只能用于个别抽检。