專利名稱：水泥樁注漿量監(jiān)測(cè)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水泥樁注漿檢測(cè)裝置。
高層或多層等建筑工程中，地下水泥樁的施工質(zhì)量將直接影響整個(gè)建筑物的壽命，如何控制水泥樁施工過(guò)程，怎樣反映整個(gè)水泥樁質(zhì)量狀態(tài)。這個(gè)問(wèn)題迄今為止沒(méi)有一種鑒定或檢測(cè)的手段。通常的辦法是按施工工藝要求，靠人工操作攪拌鉆機(jī)來(lái)保證，然而由于操作人員的熟練程度或人為因素，難以保證達(dá)到水泥樁注漿量以及段漿量的均勻度，甚至出現(xiàn)間段注漿，產(chǎn)生斷漿層等現(xiàn)象，水泥樁不符合設(shè)計(jì)圖紙要求，嚴(yán)重的會(huì)造成房屋傾裂的后果。
本實(shí)用新型的目的是提供一種水泥樁注漿量監(jiān)測(cè)記錄儀。它能夠有效地監(jiān)測(cè)水泥樁施工的全過(guò)程，能直接以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)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(xiàn)斷漿層。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括電磁流量變送器光電可逆位移計(jì)、電源、外殼、微計(jì)算機(jī)，其要點(diǎn)是它還增加了一個(gè)水泥漿流量測(cè)量電路、一個(gè)樁深位移量測(cè)量電路、一個(gè)工藝參數(shù)設(shè)定電路，該水泥漿測(cè)量電路包括I/V轉(zhuǎn)換器、V/F轉(zhuǎn)換器、流量分頻電路、計(jì)數(shù)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(mén)U16-A、U16-B組成，U13-B端口與V/F轉(zhuǎn)換器的輸出端口相連，U14-B的輸出端接U13-A，同時(shí)與微計(jì)算機(jī)端口及段漿量模擬顯示模塊相接，U13-A的輸出端口通過(guò)計(jì)數(shù)器與流量顯示器連接，該樁深位移量測(cè)量電路包括非門(mén)U17-A,U17-B反相器，集成電路U23分頻器、可逆計(jì)數(shù)器、樁深顯示器、段移動(dòng)量信號(hào)產(chǎn)生電路、方向采樣脈沖產(chǎn)生電路，方向電平產(chǎn)生電路，上述非門(mén)U17-A,U17-B的一端與光電可逆位移計(jì)輸出端相連，另一端通過(guò)U23、可逆計(jì)數(shù)器與樁深顯示器連接，所述的段移動(dòng)量信號(hào)產(chǎn)生電路由或門(mén)U31-A、非門(mén)U33-A反相器、電阻R1、電容C12組成，U31-A端口2、3、4、5分別與可逆計(jì)數(shù)器輸出端Q0-Q3相連，電阻R1和電容C12的輸出端接CPU微計(jì)算機(jī)段移動(dòng)量端口，同時(shí)接水泥漿流量測(cè)量電路。
本實(shí)用新型由于增加了水泥漿流量測(cè)量電路，樁深位移量測(cè)量電路以及工藝參數(shù)設(shè)定電路，使監(jiān)測(cè)儀具有檢測(cè)注漿量，水泥樁深度的功能，使水泥樁注漿施工的全過(guò)程都能精確、真實(shí)地在微計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)記錄和模擬顯示出來(lái)，克服人為因素造成的影響，能隨時(shí)監(jiān)測(cè)和及時(shí)更改操作差錯(cuò)，來(lái)保證施工質(zhì)量和樁身質(zhì)量。


圖1是本實(shí)用新型的方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的水泥漿流量測(cè)量電路。
圖3是本實(shí)用新型的樁深位移量測(cè)量電路。
圖4是本實(shí)用新型的工藝參數(shù)設(shè)定電路。
以下將結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1中，由電磁流量變送器通過(guò)水泥漿流量測(cè)量電路與微計(jì)算機(jī)端口相連，構(gòu)成一個(gè)漿流量測(cè)量單元。由光電可逆位移計(jì)通過(guò)樁深位移量測(cè)量電路與微計(jì)算機(jī)端口相連，構(gòu)成一個(gè)樁深度測(cè)量單元。在這些單元里，電路將水泥漿流量及攪拌鉆頭垂直移動(dòng)量都轉(zhuǎn)換成能產(chǎn)生彼此相關(guān)的脈沖信號(hào)。工藝參數(shù)設(shè)定電路與微計(jì)算機(jī)相接，把每根樁號(hào)等有關(guān)參數(shù)予置到微計(jì)算機(jī)里去，通過(guò)微計(jì)算機(jī)處理，使儀器能一目了然地直觀和實(shí)時(shí)打印出樁深度、段漿量、總漿量施工參數(shù)和水泥攪拌樁工藝成形曲線。
圖2中，I/V轉(zhuǎn)換器一端與電磁流量變送器相連，另一端與V/F轉(zhuǎn)換器相接，把漿流量參數(shù)經(jīng)變送器處理成能遠(yuǎn)傳的電流信號(hào)后轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再經(jīng)V/F轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成漿流量的脈沖信號(hào)fout，以符合儀器整機(jī)系數(shù)分頻控制的要求。分頻系數(shù)控制通過(guò)設(shè)定的清零狀態(tài)實(shí)現(xiàn)，清零電路由4518型集成電U13-B、4011型與非門(mén)U16-A、U16-B組成，U13-B端口9與V/F轉(zhuǎn)換器輸出端連接。本實(shí)施例設(shè)定當(dāng)U13-B的端口12、13呈″1″狀態(tài)時(shí)，端口15復(fù)位為清零狀態(tài)，此時(shí)分頻系數(shù)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(mén)U16-A、U16-B組成為6000分頻電路。輸出F1脈沖信號(hào)，通過(guò)計(jì)數(shù)器，進(jìn)流量顯示器。只要調(diào)節(jié)I/V轉(zhuǎn)換器中Z阻抗電位器，改變電壓，就能使流量脈沖信號(hào)滿足系統(tǒng)中線性系數(shù)的調(diào)正要求。由4518型集成電路U13-B、U14-A、U14-B、4011型與非門(mén)U16-A、U16-B組成的600分頻電路。U14-B的輸出端口14輸出fo脈沖信號(hào)，面進(jìn)段漿量模擬顯示模塊，另一面送CPU微計(jì)算機(jī)端口，作漿流量相關(guān)處理信號(hào)。同時(shí)段漿量顯示控制電路由4071型或門(mén)U15-A、4011型與非門(mén)U16-C、U16-D組成。U16-D的輸出端口11也與段漿量模擬顯示模塊相連，或門(mén)U15-A的端口1與樁深位移量測(cè)量電路中段移動(dòng)量信號(hào)產(chǎn)生電路的端口相接，用來(lái)控制段移動(dòng)量中額定注漿量的注入。當(dāng)儀器整機(jī)系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時(shí)須總清零，總清零電路由4071型或門(mén)U15-A、40106型非門(mén)U17-C、4011型與非門(mén)U16-A,4518型集成電路U13-B組成，信號(hào)由U15-A輸出端口2進(jìn)入，由U13-B端口15U13-A端口7；U14-A端口7；U14-B端口15；復(fù)位。
圖3中，40106型非門(mén)U17-A、U17-B的一端與光電可逆位移計(jì)連接，另一端通過(guò)40192型集成電路U23分頻器與可逆計(jì)數(shù)器相接。光電可逆位移計(jì)將攪拌鉆頭垂直位移量處理成辨向信號(hào)和深度信號(hào)，輸入到儀器端口。當(dāng)攪拌鉆頭上提時(shí)，U17-A端口1輸入位移信號(hào)，U17-B端口3輸入辨向電平。當(dāng)攪拌鉆頭下沉?xí)r，則相反，信號(hào)經(jīng)U23十分頻后，使輸出的毫米位移信號(hào)轉(zhuǎn)成厘米位移信號(hào)，送可逆計(jì)數(shù)器，可逆計(jì)數(shù)器輸出端Q0、Q1、Q2、Q3輸出BCD碼，到各信號(hào)產(chǎn)生電路。本實(shí)施例設(shè)定攪拌鉆頭每移動(dòng)10厘米，輸出一個(gè)段移動(dòng)量脈沖。段移動(dòng)量信號(hào)產(chǎn)生電路由4072型或門(mén)U31-A、40106型非門(mén)U33-A反相器、電阻R1、電容C12組成。U31-A的端口2、3、4、5分別與可逆計(jì)數(shù)器輸出端Q0-Q3相連，當(dāng)可逆計(jì)數(shù)器輸出的BCD碼是″0000″狀態(tài)時(shí)，也就是呈10厘米的整數(shù)倍狀態(tài)時(shí)，U31-A的端口1輸出″0″電平，經(jīng)U33-A反相器輸出正跳變10厘米段移動(dòng)量信號(hào)，經(jīng)R1、R12微分后產(chǎn)生出10厘米段移動(dòng)量相關(guān)信號(hào)。送水泥漿流量測(cè)量電路的總清零電路及段漿量顯示控制電路，顯示以10厘米為一段的段移動(dòng)量中注入的漿流量。同時(shí)送至CPU微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的10厘米輸入端口，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。攪拌鉆頭在移動(dòng)段(10厘米)節(jié)點(diǎn)附近瞬間上下方向移動(dòng)注漿，為判別注漿段是否到位，要產(chǎn)生出一個(gè)在10厘米信號(hào)輸出后，緊跟一個(gè)反映界限方向的采樣脈沖。本實(shí)施例設(shè)定上提或下沉界限為1厘米的方向采樣脈沖，去采樣已經(jīng)穩(wěn)定的方向電平。方向采樣脈沖產(chǎn)生電路由40106型非門(mén)U33-B、U33-C、U33-D、4072型或門(mén)U31-B、U32-A、4011型與非門(mén)U29-B、U29-C組成，當(dāng)BCD碼呈″0001″狀態(tài)時(shí)可逆計(jì)數(shù)器輸出端口Q0與U33-D端口9相連，Q1、Q2、Q3與U32-A的端口3、4、5相接，采樣的U32-A端口1輸出″0″電平，經(jīng)U29-C及U29-C二級(jí)與非反相，在U29-B的端口4輸出下跳的1厘米方向采樣脈沖。當(dāng)BCD碼呈″1001″狀態(tài)時(shí)，端口Q0和Q3與U33-C的端口5和U33-B的端口3相連，Q1和Q2端與U31-B的端口10、11相接。U31-B端口13輸出″0″電平，經(jīng)二級(jí)與非反相，在U29-B的端口4輸出下跳的1厘米方向采樣脈沖，1厘米方向采樣脈沖送CPU微計(jì)算機(jī)輸入端口。為方便CPU微計(jì)算機(jī)判讀攪拌鉆頭上提下沉狀態(tài)，方向電平產(chǎn)生電路將光電編碼器輸出的位移信號(hào)和辨向電平轉(zhuǎn)為表征攪拌鉆頭上提和下沉的″1″和″0″電平狀態(tài)。方向電平產(chǎn)生電路由40106型非門(mén)U33-E、U33-F反相器、4013型集成電路U34-AD觸發(fā)器組成，分頻電路U23的端口12、13與U33-F的端口13和U33-B的端口11連接。當(dāng)U23的端口12輸出進(jìn)位脈沖時(shí)，經(jīng)U33-F反相后，使U34-A端口6置″1″、端口1輸出1″電平。當(dāng)CPU微計(jì)算機(jī)接收到1厘米方向采樣脈沖后，并采樣到這個(gè)電平時(shí)，則瞬變方向判為上提；當(dāng)U23的端口13輸出退位脈沖時(shí)，經(jīng)反相器U33-B后，使U34-A的端口4呈″1″，端口1輸出″0″電平。當(dāng)CPU接收到1厘米方向采樣脈沖后，并采樣到這個(gè)電平時(shí)，則瞬變方向判為下沉。CPU微計(jì)算機(jī)就是根據(jù)這些相關(guān)信號(hào)處理上提、下沉過(guò)程中變化的樁移動(dòng)深度。可逆計(jì)數(shù)器的端口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(shè)定盤(pán)對(duì)每根樁進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，工藝參數(shù)設(shè)定電路由設(shè)定盤(pán)SET和參數(shù)設(shè)定好控制電路兩部分組成。設(shè)定盤(pán)包括設(shè)定盤(pán)端口X6、8255型U36端口PA。參數(shù)設(shè)定好控制電路包括4017型集成電路U45循環(huán)控制器、集成電路U46定時(shí)器、驅(qū)動(dòng)器、顯示器，電阻R2電容C31。當(dāng)BCD碼表征的八位參數(shù)信號(hào)，經(jīng)設(shè)定盤(pán)的端口X6送到U36的端口PA，按設(shè)定鍵G，由CPU讀取，同時(shí)進(jìn)U45端口14，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定好處理，顯示控制器，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)參數(shù)，指示燈亮，設(shè)置好后，輸出一個(gè)信號(hào)，經(jīng)電阻R24、電容C31微分后送到U46端口2，通過(guò)U46定時(shí)器端口8，產(chǎn)生一個(gè)正跳邊脈沖，送到CPU端口，CPU接受信號(hào)后，使儀器處于等待監(jiān)測(cè)狀態(tài)。
權(quán)利要求1．水泥樁注漿量監(jiān)測(cè)記錄儀，包括電磁流量變送器、光電可逆位移計(jì)、電源、外殼、微計(jì)算機(jī)，其特征在于它還增設(shè)了一個(gè)水泥漿流量測(cè)量電路，一個(gè)樁深位移量測(cè)量電路、一個(gè)工藝參數(shù)設(shè)定電路，該水泥漿流量測(cè)量電路包括I/V轉(zhuǎn)換器、V/F轉(zhuǎn)換器、流量分頻電路、計(jì)數(shù)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(mén)U16-A、U16-B組成，U13-B端口與V/F轉(zhuǎn)換器的輸出端口相連，U14-B的輸出端口接U13-A，同時(shí)與微計(jì)算機(jī)端口及段漿量模擬顯示模塊相接，U13-A的輸出端口通過(guò)計(jì)數(shù)器與流量顯示器連接；該樁深位移量測(cè)量電路包括非門(mén)U17-A、U17-B反相器、集成電路U23分頻器、可逆計(jì)數(shù)器、樁深顯示器，段移動(dòng)量信號(hào)產(chǎn)生電路方向采樣脈沖產(chǎn)生電路、方向電平產(chǎn)生電路；上述非門(mén)U17-A、U17-B的一端與光電可逆位移計(jì)輸出端相連，另一端通過(guò)U23、可逆計(jì)數(shù)器與樁深顯示器連接；所述的段移動(dòng)量信號(hào)產(chǎn)生電路由或門(mén)U31-A、非門(mén)U33-A反相器、電阻R1、電容C12組成，U31-A端口2、3、4、5分別與可逆計(jì)數(shù)器輸出端Q0-Q3相連，電阻R1和電容C12的輸出端接微計(jì)算機(jī)段移動(dòng)量端口，同時(shí)接水泥漿流量測(cè)量電路。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥樁注漿量監(jiān)測(cè)記錄儀，其特征是水泥漿流量測(cè)量電路還包括段漿量控制顯示電路，它由或門(mén)U15-A、與非門(mén)U16-C、U16-D組成，或門(mén)U15-A的端口與樁深位移量測(cè)量電路中段移動(dòng)量信號(hào)產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的水泥樁注漿量監(jiān)測(cè)記錄儀，其特征是方向采樣脈沖產(chǎn)生電路由非門(mén)U33-B、U33-C、U33-D、或門(mén)U31-B、U32-A，與非門(mén)U29-B、U29-C組成，方向采樣脈沖產(chǎn)生電路的端口與可逆計(jì)數(shù)器輸出端口Q0-Q3相連，其中端口Q0接U33-C的端口5、U33-D的端口9，端口Q1、Q2接U31-B端口10、11和U32-A端口3、4,Q3接U33-B的端口3、U32-A端口5，U29-B的輸出端口接至微計(jì)算機(jī)方向采樣脈沖端口。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥樁注漿量監(jiān)測(cè)記錄儀，其特征是方向電平產(chǎn)生電路由非門(mén)U33-E、U33-F，集成電路U34-A組成，非門(mén)U33-B的端口11、U33-F的端口13分別與集成電路U23的輸出端口13、12和可逆計(jì)數(shù)器的輸入端口連接，U34-A的輸出端口1與微計(jì)算機(jī)的方向電平端口相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水泥樁注漿量監(jiān)測(cè)記錄儀,其特點(diǎn)是增加了一個(gè)水泥漿流量測(cè)量電路、一個(gè)樁深位移量測(cè)量電路、一個(gè)工藝參數(shù)設(shè)定電路。這些電路將注漿流量及攪拌鉆頭垂直移動(dòng)量都轉(zhuǎn)換成彼此相關(guān)的數(shù)字信號(hào),經(jīng)微計(jì)算機(jī)處理,使儀器能直觀和實(shí)時(shí)打印出樁深度、段漿量、總漿量施工參數(shù)和水泥攪拌樁工藝成形曲線。從而解決了以往無(wú)法監(jiān)測(cè)和記錄的地下水泥樁注漿施工質(zhì)量,為深層攪拌樁施工提供了檢測(cè)技術(shù)。
文檔編號(hào)E02D5/34GK2327721SQ9724195
公開(kāi)日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1997年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月21日
發(fā)明者李堃武, 裴捷, 朱順敏, 陳榮斌, 胡海平 申請(qǐng)人:上海申元巖土工程有限公司, 中國(guó)航天工業(yè)總公司上海航天局第809研究所