PIT测试仪用户操作手册目录1引言 (5)1.1PEM执行过程 (5)1.2准备 (6)1.3锤击技术 (6)1.4信号采集 (6)1.5后处理、报告和存档 (7)1.6专家提示 (7)1.7解释 (8)1.8使用、解释和总结 (11)2信号处理 (12)2.1信号调节 (12)2.1.1数字频率 (12)2.1.2最佳幅值分辨率 (12)2.1.3合格性 (12)2.1.4平均 (12)2.2信号改善 (12)2.2.1放大 (13)2.2.2噪声滤波 (13)2.2.3旋转 (13)3操作 (14)3.1连接 (14)3.1.1肩背带 (14)3.1.2传感器 (14)3.1.3电源 (14)3.2图形用户界面 (14)3.2.1显示 (15)3.2.2对比度调节 (15)3.2.3触摸屏幕 (15)3.3打开电源 (16)3.3.1升级软件 (16)3.4一般工具 (16)3.4.1设置时钟 (16)3.4.2输入字母数值类型的参数 (17)3.4.3输入数字/二进制数值 (19)4主菜单 (20)4.1日期/时间 (20)4.2工程标题 (20)4.3单位制 (21)4.4模式 (21)4.5选择工程/桩 (21)4.6桩信息 (23)4.6.1锤和加速度传感器信息 (23)4.6.2参数菜单 (24)4.6.2.1WS-波速 (26)4.6.2.2LE-桩长 (26)4.6.2.3MD-放大延迟 (26)4.6.2.4#BL-锤击数 (26)4.6.2.5AC-加速度传感器标定系数 (26)4.6.2.6AG-加速度传感器增益 (26)4.6.2.7L1-加速度传感器1位置 (27)4.6.2.8A2C-加速度传感器2标定系数 (27)4.6.2.9A2G-加速度传感器2增益 (27)4.6.2.10L2-加速度传感器2位置 (27)4.6.2.11AR-面积 (27)4.6.2.12FC-力标定系数 (28)4.6.2.13FG-力增益 (28)4.6.2.14WT-锤重 (28)4.7其它主菜单信息 (28)4.7.1电池状态 (28)4.7.2硬件和软件信息 (28)4.7.3软件升级 (28)5数据采集屏幕 (29)5.1用户/自动拒绝模式 (30)5.1.1AUTO-自动拒绝 (30)5.1.2用户确认 (30)5.2CLR-清除、重新起动 (31)5.3ESC-退出 (31)5.4OK-确认 (31)5.5Y/N-选择 (31)6分析屏幕 (32)6.1主模式 (32)6.1.1时间线调整 (33)6.1.2放大/缩小时间刻度 (33)6.2信号改善模式 (33)6.2.1MA-放大 (34)6.2.2WL-小波滤波 (34)6.2.3HI-高通滤波 (34)6.2.4LO-低通滤波 (34)6.2.5MD-放大延迟 (34)6.2.6PV-旋转 (35)7保养及维修 (36)7.1显示屏幕 (36)7.2触摸屏幕 (36)7.3主电池 (36)7.3.1更换镍氢电池 (37)7.3.2.1充电 (37)7.3.2.1操作 (37)7.3.2主电池保存期限 (39)7.4联系信息 (39)附图图1低应变示例-利用CAPWAP得到不同程度桩身缺陷和桩侧摩阻力对所测速度波形的影响 (9)图2低应变示例-利用CAPWAP得到各种阻抗截面模拟速度波形 (10)附图3开机屏幕 (15)附图4时钟设置屏幕 (16)附图5输入字母数值（标准键盘） (17)附图6输入字母数值（标准英文打字键盘） (18)附图7数字输入屏幕 (18)附图8二进制数字输入屏幕 (19)附图9主菜单屏幕 (20)附图10模式选择屏幕 (21)附图11浏览工程屏幕 (21)附图12选择桩屏幕 (22)附图13标题菜单 (23)附图14锤和加速度传感器信息屏幕 (24)附图15参数菜单-加速度和速度选择模式 (24)附图16参数菜单-双速度模式 (25)附图17参数菜单-速度加力模式 (25)附图18面积输入屏幕 (27)附图19采集屏幕键 (29)附图20采集屏幕/选择屏幕 (31)附图21主菜单 (33)附图22信号增强模式 (34)附图23电池充电器连接方式1 (37)附图24电池充电器连接方式2 (38)1引言桩身完整性检测仪PIT TM Collector是一种用于基桩低应变检测的精密仪器及分析系统。
它易于操作、便于携带和试验效率高。
该产品是桩基动力学公司几十年科研开发的结晶。
PIT TM Collector可采集、处理、增强及报告数据。
测试工程师须根据波动理论解释实测数据。
获得结果的准确性与测试工程师对该方法的理解密切相关。
因此，进行测试、解释和报告的试验人员应对试验结果负完全责任，PDI公司不对其测试是否适用或适合于特定的条件负任何责任。
PIT TM Collector支持脉冲反射法（PEM）。
本手册中讨论了一些与PIT TM Collector有关的PEM理论，但还很不全面。
关于PEM试验及解释方法在提供的一些参考文献中有更详尽的介绍。
用户应学习这些资料，从中可以对该方法的适用性和各种缺陷的表现有更完整的理解。
1.1PEM法一般使用特制手锤轻轻敲击桩顶平面，产生的声波沿桩身向下传播。
桩身形状和材质的变化就会产生反射返回至桩顶被观测到。
然后通过分析和解释反射波形来评价桩身完整性。
最深处的反射应来自桩底，可在记录的最后段观测到。
若给定预估波速C和桩长L，则桩底反射时间为冲击后2×L÷C时刻。
数据采集应超过这个时刻、以保证能包含整个桩长。
反射信号可利用安装在桩顶的加速度传感器接收到。
加速度信号A经过数字化储存在PIT TM Collector内存里。
通常对所得加速度信号进行数学积分得到速度信号V。
记录开始阶段冲击脉冲占主要成分，而可能掩盖了早期的反射信号。
PIT TM Collector提供了另一个数据输入通道以供选择。
如一个带加速度传感器的力锤可用于产生另一个冲击力脉冲记录。
对这两个记录的比较有助于辨别早期反射及评价桩顶和锤击质量。
锤加速度乘以锤的质量得到力F记录。
冲击过程中，锤和桩是接触在一起的，力与桩顶速度成比例的，这个比例常数就是桩顶的波阻抗Z。
为方便起见，这个速度F/Z就被称为力曲线，其与实测的速度曲线V在冲击过程中应近似相等。
锤由桩顶反弹后、力记录幅值没有明显的变化。
实测信号是时间的函数，其时间是准确已知的。
为便于确定反射位置，时间轴需转换成桩顶下距离的函数。
但这个距离刻度完全取决于正确预估波速C：X=1/2Ct。
这样确定的距离对桩身包括桩底的反射是有物理意义的，而对桩底以下土层的反射就没有意义。
因为严格地说、冲击脉冲不是反射，故这样确定的距离对冲击脉冲也就失去意义了。
反射由桩身阻抗变化引起。
阻抗可由ρ×C×A计算得到，其中A是横截面积，ρ是密度，ρ×C是材料的特征阻抗。
由此可以看出，反射既可以由截面变化引起也可以由材料变化引起。
阻抗缩小产生拉伸反射，其速度方向与冲击脉冲相同。
阻抗增大将会引起压缩反射，其速度方向与冲击脉冲相反。
必须对反射信号进行分析以确定阻抗的变化是在允许的范围内的还是桩身存在严重缺陷。
分析过程中应参考混凝土浇筑量记录、设计桩长及其他有关资料。
1.2准备加速度传感器安装处和锤击处要求必须非常干净、坚固及平整，为此桩顶平面必须进行适当的准备。
使用打磨机或其它工具对传感器安装处和锤击处进行打磨处理，使其平坦并去除污染的或松动的砼。
为获取冲击和反射所产生的高频震动信号、加速度传感器必须牢固地固定在桩顶，最好粘结在桩顶。
建议使用随仪器携带的粘结剂，它可适用于大范围的温度条件。
冬天使用凡士林效果较好。
其它粘结材料如塑性粘土或密封蜡也可以使用。
安装加速度传感器时易采用薄层粘结，厚层粘结可能改变信号形状。
1.3锤击技术如果冲击脉冲快速上升且持续时间短，锤击引起的应力波将产生清晰的反射。
因此，锤头应有一个坚硬的表面。
但如果信号太强或太尖锐，则过高的频率成分可能使信号变形且难于分析。
PDI提供的锤性能最佳。
一般来讲，较小的锤可产生较高频率的冲击脉冲，故较小的锤通常更好用。
较大的锤更适用于高摩阻力的长桩，目的是希望看到桩底反射。
在桩身完整性检测中，正确的锤击实际上有很多学问。
冲击时不应损坏桩顶，否则会得到劣质的信号。
冲击用力过大，将会产生振荡信号，这是应该避免的。
如果能产生足够的能量以得到桩底的反射、柔和的锤击且信号较为平滑是更可取的。
若信号虚弱，则试着增大增益倍数来增强信号。
上述因素的最佳组合将得到最好的实测数据，由此得到最准确的解释结果。
1.4信号采集在记录的起始阶段，力和速度信号由冲击脉冲决定。
冲击脉冲的持续时间也称为脉冲宽度。
当锤由桩顶回弹后力就返回至零。
速度信号理想情况下趋于返回零，但也可能存在反射。
理想情况下，完整桩的速度记录为开始冲击脉冲，随后沿时间轴平零响应，最后看到与冲击脉冲相似的桩底反射。
实际上通常存在桩侧摩阻力，使得速度曲线在冲击作用后向负向移动并减小后期反射的幅值。
为了识别反射位置必须正确输入波速C。
如果桩底反射清晰且准确知道桩长，可通过调整波速以使桩底的反射信号出现在桩底距离L处，从而得到准确的波速。
但桩底反射往往由于大的或多个桩身阻抗变化而不能清晰地观测到。
同样，如果波速已知且桩底反射清晰，可通过调整桩长以使桩底的反射信号出现在桩底距离L处，从而得到准确的桩长L。
桩长往往是变化的，特别对于钻孔桩来讲。
如果桩身存在严重缺陷、断裂或机械接桩缝隙，应力波就不能通过这些界面，故只能对这些界面之上的桩身完整性作评价。
如果桩底反射不明显，则试验只能是部分地成功。
大多数严重缺陷都出现在桩身上部。
如果缺陷之上部分的侧摩阻力足够大，较深部的缺陷往往被认为并不严重。
但是大缺陷总是要分析原因的。
为了识别大直径钻孔灌注桩桩顶附近的局部缺陷，测试时应选择周边几个位置和中心处进行测试。
1.5后处理、报告及存档数据一旦采集到，就应使用PIT TM Collector进行仔细地后处理及信号增强分析，对所有记录应绘制图形并放进报告中。
PIT TM Collector采集并临时储存数据。
要想存档或进一步分析处理，这些数据应传至计算机、软盘或其它适于保存的介质。
1.6专家提示推荐进行足够的桩试验来确定平均的或正常的记录。
不正常的记录需要进一步分析评价。
试验数量取决于基础结构类型。
对于单桩单柱的桩，所有桩都应测试。
PIT TM Collector 可以方便地测试大量的桩。
对于群桩中的桩，至少应有一个代表桩被测试。
施工过程中进行检测也是推荐的测试方法。
如果工程采用钻孔桩或螺旋桩，混凝土应有足够的休止期来硬化，通常一周或5天后才能进行试验。