水泥樁注漿量監測記錄儀的製作方法

2023-10-10 23:26:14 1

專利名稱：水泥樁注漿量監測記錄儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水泥樁注漿檢測裝置。
高層或多層等建築工程中，地下水泥樁的施工質量將直接影響整個建築物的壽命，如何控制水泥樁施工過程，怎樣反映整個水泥樁質量狀態。這個問題迄今為止沒有一種鑑定或檢測的手段。通常的辦法是按施工工藝要求，靠人工操作攪拌鑽機來保證，然而由於操作人員的熟練程度或人為因素，難以保證達到水泥樁注漿量以及段漿量的均勻度，甚至出現間段注漿，產生斷漿層等現象，水泥樁不符合設計圖紙要求，嚴重的會造成房屋傾裂的後果。
本實用新型的目的是提供一種水泥樁注漿量監測記錄儀。它能夠有效地監測水泥樁施工的全過程，能直接以實時數據和樁身模擬顯示反映，能精確地控制注漿量，避免注漿段的不均勻度，防止出現斷漿層。
本實用新型是通過以下的技術方案實現的，它包括電磁流量變送器光電可逆位移計、電源、外殼、微計算機，其要點是它還增加了一個水泥漿流量測量電路、一個樁深位移量測量電路、一個工藝參數設定電路，該水泥漿測量電路包括I/V轉換器、V/F轉換器、流量分頻電路、計數器、流量顯示器、段漿量模擬顯示模塊，上述流量分頻電路由集成電路U13-A、U13-B、U14-A、U14-B與非門U16-A、U16-B組成，U13-B埠與V/F轉換器的輸出埠相連，U14-B的輸出端接U13-A，同時與微計算機埠及段漿量模擬顯示模塊相接，U13-A的輸出埠通過計數器與流量顯示器連接，該樁深位移量測量電路包括非門U17-A,U17-B反相器，集成電路U23分頻器、可逆計數器、樁深顯示器、段移動量信號產生電路、方向採樣脈衝產生電路，方向電平產生電路，上述非門U17-A,U17-B的一端與光電可逆位移計輸出端相連，另一端通過U23、可逆計數器與樁深顯示器連接，所述的段移動量信號產生電路由或門U31-A、非門U33-A反相器、電阻R1、電容C12組成，U31-A埠2、3、4、5分別與可逆計數器輸出端Q0-Q3相連，電阻R1和電容C12的輸出端接CPU微計算機段移動量埠，同時接水泥漿流量測量電路。
本實用新型由於增加了水泥漿流量測量電路，樁深位移量測量電路以及工藝參數設定電路，使監測儀具有檢測注漿量，水泥樁深度的功能，使水泥樁注漿施工的全過程都能精確、真實地在微計算機上實時記錄和模擬顯示出來，克服人為因素造成的影響，能隨時監測和及時更改操作差錯，來保證施工質量和樁身質量。


圖1是本實用新型的方框圖。
圖2是本實用新型的水泥漿流量測量電路。
圖3是本實用新型的樁深位移量測量電路。
圖4是本實用新型的工藝參數設定電路。
以下將結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1中，由電磁流量變送器通過水泥漿流量測量電路與微計算機埠相連，構成一個漿流量測量單元。由光電可逆位移計通過樁深位移量測量電路與微計算機埠相連，構成一個樁深度測量單元。在這些單元裡，電路將水泥漿流量及攪拌鑽頭垂直移動量都轉換成能產生彼此相關的脈衝信號。工藝參數設定電路與微計算機相接，把每根樁號等有關參數予置到微計算機裡去，通過微計算機處理，使儀器能一目了然地直觀和實時列印出樁深度、段漿量、總漿量施工參數和水泥攪拌樁工藝成形曲線。
圖2中，I/V轉換器一端與電磁流量變送器相連，另一端與V/F轉換器相接，把漿流量參數經變送器處理成能遠傳的電流信號後轉換成電壓信號，再經V/F轉換器轉換成漿流量的脈衝信號fout，以符合儀器整機係數分頻控制的要求。分頻係數控制通過設定的清零狀態實現，清零電路由4518型集成電U13-B、4011型與非門U16-A、U16-B組成，U13-B埠9與V/F轉換器輸出端連接。本實施例設定當U13-B的埠12、13呈″1″狀態時，埠15復位為清零狀態，此時分頻係數為「6」，流量分頻電路由4518型集成電路U13-A、U13-B、U14-A、U14-B、4011型與非門U16-A、U16-B組成為6000分頻電路。輸出F1脈衝信號，通過計數器，進流量顯示器。只要調節I/V轉換器中Z阻抗電位器，改變電壓，就能使流量脈衝信號滿足系統中線性係數的調正要求。由4518型集成電路U13-B、U14-A、U14-B、4011型與非門U16-A、U16-B組成的600分頻電路。U14-B的輸出埠14輸出fo脈衝信號，面進段漿量模擬顯示模塊，另一面送CPU微計算機埠，作漿流量相關處理信號。同時段漿量顯示控制電路由4071型或門U15-A、4011型與非門U16-C、U16-D組成。U16-D的輸出埠11也與段漿量模擬顯示模塊相連，或門U15-A的埠1與樁深位移量測量電路中段移動量信號產生電路的埠相接，用來控制段移動量中額定注漿量的注入。當儀器整機系統處於初始狀態時須總清零，總清零電路由4071型或門U15-A、40106型非門U17-C、4011型與非門U16-A,4518型集成電路U13-B組成，信號由U15-A輸出埠2進入，由U13-B埠15U13-A埠7；U14-A埠7；U14-B埠15；復位。
圖3中，40106型非門U17-A、U17-B的一端與光電可逆位移計連接，另一端通過40192型集成電路U23分頻器與可逆計數器相接。光電可逆位移計將攪拌鑽頭垂直位移量處理成辨向信號和深度信號，輸入到儀器埠。當攪拌鑽頭上提時，U17-A埠1輸入位移信號，U17-B埠3輸入辨向電平。當攪拌鑽頭下沉時，則相反，信號經U23十分頻後，使輸出的毫米位移信號轉成釐米位移信號，送可逆計數器，可逆計數器輸出端Q0、Q1、Q2、Q3輸出BCD碼，到各信號產生電路。本實施例設定攪拌鑽頭每移動10釐米，輸出一個段移動量脈衝。段移動量信號產生電路由4072型或門U31-A、40106型非門U33-A反相器、電阻R1、電容C12組成。U31-A的埠2、3、4、5分別與可逆計數器輸出端Q0-Q3相連，當可逆計數器輸出的BCD碼是″0000″狀態時，也就是呈10釐米的整數倍狀態時，U31-A的埠1輸出″0″電平，經U33-A反相器輸出正跳變10釐米段移動量信號，經R1、R12微分後產生出10釐米段移動量相關信號。送水泥漿流量測量電路的總清零電路及段漿量顯示控制電路，顯示以10釐米為一段的段移動量中注入的漿流量。同時送至CPU微計算機系統的10釐米輸入埠，進行相關數據處理。攪拌鑽頭在移動段(10釐米)節點附近瞬間上下方向移動注漿，為判別注漿段是否到位，要產生出一個在10釐米信號輸出後，緊跟一個反映界限方向的採樣脈衝。本實施例設定上提或下沉界限為1釐米的方向採樣脈衝，去採樣已經穩定的方向電平。方向採樣脈衝產生電路由40106型非門U33-B、U33-C、U33-D、4072型或門U31-B、U32-A、4011型與非門U29-B、U29-C組成，當BCD碼呈″0001″狀態時可逆計數器輸出埠Q0與U33-D埠9相連，Q1、Q2、Q3與U32-A的埠3、4、5相接，採樣的U32-A埠1輸出″0″電平，經U29-C及U29-C二級與非反相，在U29-B的埠4輸出下跳的1釐米方向採樣脈衝。當BCD碼呈″1001″狀態時，埠Q0和Q3與U33-C的埠5和U33-B的埠3相連，Q1和Q2端與U31-B的埠10、11相接。U31-B埠13輸出″0″電平，經二級與非反相，在U29-B的埠4輸出下跳的1釐米方向採樣脈衝，1釐米方向採樣脈衝送CPU微計算機輸入埠。為方便CPU微計算機判讀攪拌鑽頭上提下沉狀態，方向電平產生電路將光電編碼器輸出的位移信號和辨向電平轉為表徵攪拌鑽頭上提和下沉的″1″和″0″電平狀態。方向電平產生電路由40106型非門U33-E、U33-F反相器、4013型集成電路U34-AD觸發器組成，分頻電路U23的埠12、13與U33-F的埠13和U33-B的埠11連接。當U23的埠12輸出進位脈衝時，經U33-F反相後，使U34-A埠6置″1″、埠1輸出1″電平。當CPU微計算機接收到1釐米方向採樣脈衝後，並採樣到這個電平時，則瞬變方向判為上提；當U23的埠13輸出退位脈衝時，經反相器U33-B後，使U34-A的埠4呈″1″，埠1輸出″0″電平。當CPU接收到1釐米方向採樣脈衝後，並採樣到這個電平時，則瞬變方向判為下沉。CPU微計算機就是根據這些相關信號處理上提、下沉過程中變化的樁移動深度。可逆計數器的埠與樁深位移顯示器相連，顯示樁深位移量。
圖4中，按工藝要求，由設定盤對每根樁進行參數設定，工藝參數設定電路由設定盤SET和參數設定好控制電路兩部分組成。設定盤包括設定盤埠X6、8255型U36埠PA。參數設定好控制電路包括4017型集成電路U45循環控制器、集成電路U46定時器、驅動器、顯示器，電阻R2電容C31。當BCD碼錶徵的八位參數信號，經設定盤的埠X6送到U36的埠PA，按設定鍵G，由CPU讀取，同時進U45埠14，進行參數設定好處理，顯示控制器，驅動器驅動對應參數，指示燈亮，設置好後，輸出一個信號，經電阻R24、電容C31微分後送到U46埠2，通過U46定時器埠8，產生一個正跳邊脈衝，送到CPU埠，CPU接受信號後，使儀器處於等待監測狀態。
權利要求1．水泥樁注漿量監測記錄儀，包括電磁流量變送器、光電可逆位移計、電源、外殼、微計算機，其特徵在於它還增設了一個水泥漿流量測量電路，一個樁深位移量測量電路、一個工藝參數設定電路，該水泥漿流量測量電路包括I/V轉換器、V/F轉換器、流量分頻電路、計數器、流量顯示器，段漿量模擬顯示模塊；上述流量分頻電路由集成電路U13-A，U13-B、U14-A、U14-B、與非門U16-A、U16-B組成，U13-B埠與V/F轉換器的輸出埠相連，U14-B的輸出埠接U13-A，同時與微計算機埠及段漿量模擬顯示模塊相接，U13-A的輸出埠通過計數器與流量顯示器連接；該樁深位移量測量電路包括非門U17-A、U17-B反相器、集成電路U23分頻器、可逆計數器、樁深顯示器，段移動量信號產生電路方向採樣脈衝產生電路、方向電平產生電路；上述非門U17-A、U17-B的一端與光電可逆位移計輸出端相連，另一端通過U23、可逆計數器與樁深顯示器連接；所述的段移動量信號產生電路由或門U31-A、非門U33-A反相器、電阻R1、電容C12組成，U31-A埠2、3、4、5分別與可逆計數器輸出端Q0-Q3相連，電阻R1和電容C12的輸出端接微計算機段移動量埠，同時接水泥漿流量測量電路。
2．根據權利要求1所述的水泥樁注漿量監測記錄儀，其特徵是水泥漿流量測量電路還包括段漿量控制顯示電路，它由或門U15-A、與非門U16-C、U16-D組成，或門U15-A的埠與樁深位移量測量電路中段移動量信號產生電路的輸出端相連，U16-D的輸出端與段漿量模擬顯示模塊相接。
3．根據權利要求1所述的水泥樁注漿量監測記錄儀，其特徵是方向採樣脈衝產生電路由非門U33-B、U33-C、U33-D、或門U31-B、U32-A，與非門U29-B、U29-C組成，方向採樣脈衝產生電路的埠與可逆計數器輸出埠Q0-Q3相連，其中埠Q0接U33-C的埠5、U33-D的埠9，埠Q1、Q2接U31-B埠10、11和U32-A埠3、4,Q3接U33-B的埠3、U32-A埠5，U29-B的輸出埠接至微計算機方向採樣脈衝埠。
4．根據權利要求1所述的水泥樁注漿量監測記錄儀，其特徵是方向電平產生電路由非門U33-E、U33-F，集成電路U34-A組成，非門U33-B的埠11、U33-F的埠13分別與集成電路U23的輸出埠13、12和可逆計數器的輸入埠連接，U34-A的輸出埠1與微計算機的方向電平埠相連。
專利摘要本實用新型公開了一種水泥樁注漿量監測記錄儀,其特點是增加了一個水泥漿流量測量電路、一個樁深位移量測量電路、一個工藝參數設定電路。這些電路將注漿流量及攪拌鑽頭垂直移動量都轉換成彼此相關的數位訊號,經微計算機處理,使儀器能直觀和實時列印出樁深度、段漿量、總漿量施工參數和水泥攪拌樁工藝成形曲線。從而解決了以往無法監測和記錄的地下水泥樁注漿施工質量,為深層攪拌樁施工提供了檢測技術。
文檔編號E02D5/34GK2327721SQ9724195
公開日1999年7月7日 申請日期1997年10月21日 優先權日1997年10月21日
發明者李堃武, 裴捷, 朱順敏, 陳榮斌, 胡海平 申請人:上海申元巖土工程有限公司, 中國航天工業總公司上海航天局第809研究所