自動樁基施工記錄儀的製作方法
2023-12-09 22:29:56 2
專利名稱：自動樁基施工記錄儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種記錄儀，特別是一種自動樁基施工記錄儀。
在建築地基施工中，「打樁」是最常用的做法。不管是預製樁或灌注樁，樁身進土長度、所需的總錘擊數以及每米錘擊數等對於了解不同深度土層力學性質，樁基承載力以及是否符合設計要求等一系列的質量指標有直接或間接關係。過去，每米擊錘數和總擊錘數靠打樁工人數數，樁長則靠丈量。這些參數由人工填寫「施工記錄表」而獲得。數數和丈量難免有誤，而嚴重的是有虛報樁身長度以達到偷工減料目的的可能，從而直接影響工程質量。為防止這種情況出現，建設方往往要派專人日夜進行質量監督，但仍不能充分堵截。
本實用新型的目的在於避免上述現有技術的不足之處而提供一種可自動記錄樁基進土長度及記錄每米擊錘數和總錘數的自動樁基施工記錄儀。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到本實用新型包括箱體、直流電源，其特徵在於還有樁基進土長度檢測器、樁基進土長度檢測電路、擊樁次數檢測器及檢測電路、比較及整形電路、單片計算機電路、顯示電路、微型印表機，樁基進土長度檢測器檢測到的信號通過樁基進土長度檢測電路送到單片計算機電路，擊樁次數檢測器及檢測電路的輸出經由比較及整形電路也送到單片計算機電路，單片計算機電路的輸出一路送到顯示電路，另一路送到微型印表機。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到樁基進土長度檢測器包括有檢測膠輪10及10～20塊小磁鐵，檢測膠輪外圓周均勻貼有10～20塊小磁鐵，檢測膠輪裝在箱體上，樁基進土長度檢測電路中的幹簧管J固定在箱體內靠近檢測膠輪的地方。樁基進土長度檢測電路中幹簧管J的觸點與三極體TR基極相接，TR集電極通過集成電路IC9中的反相器A與單片計算機電路中IC1的12腳相接。擊樁次數檢測器及檢測電路中的檢波器Z通過R12接集成電路IC10的2腳，IC10的輸出6腳通過電容C6、二極體D1、電阻R5接比較及整形電路中IC11的2腳相接，IC11的2腳還和電容C7、電位器W1相接，IC11的輸出6腳與集成電路IC8(B)的12腳相接，IC8的9腳通過集成電路IC9中的反相器B接IC1的13腳。
圖1為本實用新型的原理方框圖；圖2為本實用新型外形結構示意圖；圖3為檢測膠輪與樁柱配合時的結構示意圖；圖4為擊錘次數檢測電路及樁基進土長度檢測電路的電原理圖；圖5為單片計算機電路的系統原理方框圖；圖6為單片計算機電路的電原理圖。
本實用新型下面將結合附圖(實施例)作進一步詳述參照圖1～圖3，本實用新型由樁基進土長度檢測器1、樁基進土長度檢測電路2、擊樁次數檢測器及檢測電路3、比較及整形電路4、單片計算機電路5、顯示電路6、微型印表機7、直流電源8、箱體9等組成。樁基進土長度檢測器1包括有檢測膠輪10及10～20塊小磁鐵11，檢測膠輪10內圓周均勻貼有10～20塊小磁鐵11；檢測膠輪10裝在箱體9夾縫部分，樁基進長度檢測電路2中的幹簧管J固定在箱體9內靠近檢測膠輪10的地方；箱體9下部有兩隻腳12，它們與檢測膠輪10一起支承箱體9；箱體9上還裝有電源開關K、復位開關AN、電源指示燈LED9，並開有出紙口13。使用時，把記錄儀放在樁柱14旁，使檢測膠輪10緊靠樁柱，當重錘15打擊樁柱14，樁柱14向下插入地面，帶動檢測膠輪10轉動，每當小磁鐵11經過幹簧管J旁，就會感應出一個脈衝。
參照圖4，樁基進土長度檢測電路2由三極體TR、幹簧管J、電阻R18、R20、集成電路IC9中的反相器A等組成；擊樁次數檢測器及檢測電路3由集成電路IC10、二極體D1、電容C5～C7、電阻R12～R15、檢波器Z等組成；比較及整形電路4由集成電容IC11、IC8的B部分、IC9中的反相器B及電位器、電阻、電容等組成；單片計算機電路5由單片機IC1、集成電路IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、變位開關AN、電容C3等組成；顯示電路6由集成電路IC12～IC19、顯示管LED1～LED8等組成。
實際工作時(見圖3)，每當檢測膠輪中的小磁鐵11經過幹簧繼電器J旁，J吸合，三極體TR截止，反相器A的2腳輸出低電平；當小磁鐵11離開幹簧管J時，J釋放，TR飽和導通，反相器A反相，7腳輸出高電平，計算機系統獲得一次計數脈衝。
設檢測膠輪10圓周長為100釐米，樁柱每向下移動100釐米，檢測膠輪10轉動一周，計算機系統將採集到10個脈衝(採用10塊小磁鐵11)，通過計算轉換，即獲得樁柱下移100釐米的數據。
檢波器Z把重錘打擊樁柱的機械振動轉變為微弱的電信號，經過IC10放大，由D1、C7整流濾波變成直流信號；IC11連接成一個比較電路和IC8(B部分)一起對直流信號整形，使每打擊一次產生一個脈衝，IC9中的反相器B對脈衝信號反相，以獲得適合計算機的計數脈衝。
參照圖5，錘擊及進尺檢測脈衝信號分別接至CPU單片機IC1(8031)的兩個外部中斷引腳(13、12腳)，供CPU計數；CPU的PO埠為低8位地址與數據線分時復用，ALE引腳提供低8位地址鎖存允許信號，地址、數據線分離後連接至外部存貯器EPROM；CPU讀、寫信號經地址解碼後與印表機7連接，使印表機可被CPU按外部數據存貯器的方式訪問，CPU輸出至印表機的數據信號須經一級緩衝；CPU與發光數碼管顯示器的連接採用串行口擴展並行口接口電路，為靜態顯示方式。
參照圖6，電路接通電源時，電容C3的充電過程保證在IC3的RESET引腳提供CPU加電復位所需一定時間的高電位信號，復位過程結束後CPU開始執行外部程序存貯器IC4(2764)中的程序。
程序規定CPU做的初始化工作包括CPU內部數據存貯單元清零，發光二極體顯示清零，允許CPU接受兩個外部中斷信號INT0(12腳)和INT1(13腳)以便對擊樁檢測的KNOCK脈衝信號及進尺測量的STEP脈衝信號進行計數，列印輸出「工地」、「樁頭」等記錄頭信息。
初始化工作完成後，就要循環檢測「結束鍵」AN是否按下，檢測的原理是在T1引腳(15腳)輸出低電平信號，若AN鍵按下便將P1.0與T1接通，CPU讀P1.0的狀態，是低電位就表示已按下AN鍵，此時禁止CPU進一步接受外部中斷信號，由發光二極體LED1～LED8顯示並由印表機7列印輸出累計的樁柱進尺數和擊樁數。
在CPU循環等待AN按下的過程中，如有KNOCK或STEP信號到來，CPU就會自動轉向執行它們各自的中斷處理程序，記錄中斷次數，顯示擊樁次數和列印輸出樁柱每米進尺的擊樁數。
印表機按CPU的外部數據存貯器方式聯接，其十六進位地址為7FFFH，對此地址的外部數據存貯器寫指令即完成向印表機輸出數據(PRN STROBE、PRN DATA)，讀指令可獲得印表機的當前工作狀態(忙或閒，PRN BUSY)。
8個移位寄存器IC12～IC19(74164)串接於IC1(PCU)的串行輸出口，在操作模式O下成為CPU的擴展並行接口，用於驅動發光數碼顯示二極體LED1～LED8，串行接口的RXD引腳輸出串行移位信號，TXD引腳輸出移位同步脈衝，協調移位寄存器IC12～IC19與CPU串口的工作。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1.可列印和顯示每米擊錘數和總錘數，自動記錄樁基進土長度，提高了施工過程數據的真實性，減少了工作人員的勞動強度。
2.結構簡單，線路合同，性能可靠，使用方便，可在建築地基施工中廣泛推廣使用。
權利要求1.一種自動樁基施工記錄儀，包括箱體9、直流電源8，其特徵在於還有樁基進土長度檢測器1、樁基進土長度檢測電路2、擊樁次數檢測器及檢測電路3、比較及整形電路4、單片計算機電路5、顯示電路6、微型印表機7，樁基進土長度檢測器1檢測到的信號通過樁基進土長度檢測電路2送到單片計算機電路5，擊樁次數檢測器及檢測電路3的輸出經由比較及整形電路4也送到單片計算機電路5，單片計算機電路5的輸出一路送到顯示電路6，另一路送到微型印表機7。
2.根據權利要求1所述的記錄儀，其特徵在於樁基進土長度檢測器1包括有檢測膠輪10及10～20塊小磁鐵11，檢測膠輪10外圓周均勻貼有10～20塊小磁鐵11，檢測膠輪10裝在箱體9上，樁基進土長度檢測電路2中的幹簧管J固定在箱體9內靠近檢測膠輪10的地方。
3.根據權利要求1所述的記錄儀，其特徵在於樁基進土長度檢測電路2中幹簧管J的觸點與三極體TR基極相接，TR集電極通過集成電路IC9中的反相器A與單片計算機電路5中IC1的12腳相接。
4.根據權利要求1所述的記錄儀，其特徵在於擊樁次數檢測器及檢測電路3中的檢波器Z通過R12接集成電路IC10的2腳，IC10的輸出6腳通過電容C6、二極體D1、電阻R5接比較及整形電路4中IC11的2腳相接，IC11的2腳還和電容C7、電位器W1相接，IC11的輸出6腳與集成電路IC8(B)的12腳相接，IC8的9腳通過集成電路IC9中的反相器B接IC1的13腳。
專利摘要本實用新型涉及一種自動樁基施工記錄儀，它由擊樁次數檢測器及檢測電路、樁基進土長度檢測器及檢測電路、比較及整形電路、單片計算機電路、顯示電路、印表機、箱體等組成。由於採用了特殊的樁擊進土長度檢測器及擊樁次數檢測器，並通過相應的檢測電路檢測出信號，再通過單片計算機的控制處理，故本實用新型可自動記錄樁基進土長度，並可自動列印和顯示每米擊錘數和總錘數，從而提高了施工質量監督，減少了工作人員的勞動強度。
文檔編號G01B7/26GK2132152SQ9222746
公開日1993年5月5日 申請日期1992年7月9日 優先權日1992年7月9日
發明者蔣企, 謝劍波, 呂金水 申請人:蔣企, 謝劍波, 呂金水