專利名稱：一種聲波檢測(cè)控制的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于巖土工程檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用聲波透射法檢測(cè)基樁完整性的 技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聲波檢測(cè)控制的裝置。
背景技術(shù)：
聲波透射法檢測(cè)基樁完整性
應(yīng)用巖土工程中聲波透射法檢測(cè)灌注基樁的完整性，要在灌注混凝土前，在 基樁的鋼筋籠上預(yù)先放置M(2《M)根相互平行的聲測(cè)管，聲測(cè)管管長(zhǎng)與樁的長(zhǎng)度 (鋼筋籠的長(zhǎng)度) 一致，樁體混凝土灌注完成后聲測(cè)管均被埋入基樁樁體，第i (1《i《M)根聲測(cè)管與第j (i^j) (1《j《M)根聲測(cè)管之間構(gòu)成一個(gè)從樁底 到樁頂?shù)臋z測(cè)剖面i,，(剖面以構(gòu)成剖面的兩根聲測(cè)管的編號(hào)i、 j和水平連接 線標(biāo)識(shí))。將聲波儀的發(fā)射傳感器與接收傳感器分別放置在第i根聲測(cè)管 與第j根聲測(cè)管之內(nèi)的測(cè)點(diǎn)，發(fā)射傳感器發(fā)射一組聲波，接收傳感器接收這組聲 波，根據(jù)接收到的聲波波形分析兩個(gè)傳感器之間的混凝土的灌注質(zhì)量(也就是基 樁在此測(cè)點(diǎn)的灌注質(zhì)量)， 一個(gè)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)完成后，按照規(guī)定的測(cè)點(diǎn)間隔，同步提 升發(fā)射傳感器和接收傳感器至下一個(gè)測(cè)點(diǎn)位置，繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)，直 至完成整個(gè)i^j剖面的檢測(cè)。這樣一個(gè)逐次同步提升、檢測(cè)，直至特定剖面檢測(cè) 完成的過程稱為一個(gè)提升檢測(cè)過程。
一個(gè)埋設(shè)有M個(gè)聲測(cè)管的基樁，聲測(cè)管之間共構(gòu)成M* (M-1) /2個(gè)檢測(cè)剖面。 多數(shù)傳統(tǒng)的用于巖土工程檢測(cè)的聲波儀一個(gè)提升檢測(cè)過程只能檢測(cè)一個(gè)或兩個(gè) 剖面，一個(gè)提升檢測(cè)過程完成后須將傳感器再分別放入其它待檢測(cè)的剖面對(duì)應(yīng)的 聲測(cè)管，開始新的提升檢測(cè)過程。對(duì)于聲測(cè)管較多的情況，需要在不同的聲測(cè)管 內(nèi)多次的放置、提升傳感器(即需要多個(gè)提升檢測(cè)過程)。例如使用單通道聲波 儀， 一個(gè)提升檢測(cè)過程只能完成一個(gè)檢測(cè)剖面的檢測(cè)工作，對(duì)于埋設(shè)3根聲測(cè)管 (構(gòu)成3個(gè)剖面)的基樁，需要3個(gè)提升檢測(cè)過程才能完成檢測(cè)任務(wù)；對(duì)于埋設(shè)4根聲測(cè)管(構(gòu)成6個(gè)剖面)的基樁，需要6個(gè)提升檢測(cè)過程才能完成檢測(cè)任務(wù); 對(duì)于埋設(shè)5 (構(gòu)成10個(gè)剖面)根聲測(cè)管的基樁，需要10個(gè)提升檢測(cè)過程才能完 成檢測(cè)任務(wù)；使用雙通道聲波儀， 一個(gè)提升檢測(cè)過程可以完成兩個(gè)檢測(cè)剖面的檢 測(cè)工作，對(duì)于埋設(shè)3根聲測(cè)管(構(gòu)成3個(gè)剖面)的基樁，需要2個(gè)提升檢測(cè)過程 才能完成檢測(cè)任務(wù)；對(duì)于埋設(shè)4根聲測(cè)管(構(gòu)成6個(gè)剖面)的基樁，需要3個(gè)提 升檢測(cè)過程才能完成檢測(cè)任務(wù)；對(duì)于埋設(shè)5 (構(gòu)成10個(gè)剖面)根聲測(cè)管的基樁， 需要5個(gè)提升檢測(cè)過程才能完成檢測(cè)任務(wù)。為了確保檢測(cè)區(qū)域能夠盡量多的覆蓋樁體，《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ106 2003)》規(guī)定，必須對(duì)樁體內(nèi)多個(gè)聲測(cè)管形成的所有剖面進(jìn)行檢測(cè)，且每個(gè)檢測(cè) 剖面在高度方向測(cè)點(diǎn)的間距不大于0.25米。基樁內(nèi)如果埋設(shè)兩根聲測(cè)管，聲測(cè) 管之間形成一個(gè)剖面；基樁內(nèi)如果埋設(shè)三根聲測(cè)管，聲測(cè)管之間形成三個(gè)剖面； 基樁內(nèi)如果埋設(shè)四根聲測(cè)管，聲測(cè)管之間形成六個(gè)剖面；工程實(shí)踐中有埋設(shè)五根 聲測(cè)管(甚至有埋設(shè)更多聲測(cè)管)的情況。根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ106 2003)》規(guī)定，對(duì)直徑大于2米的樁，至少應(yīng)設(shè)置4根聲測(cè)管，形成6個(gè)檢測(cè)剖 面，每個(gè)檢測(cè)剖面的測(cè)點(diǎn)間隔不大于0.25米，如樁長(zhǎng)100米，每個(gè)剖面的測(cè)點(diǎn) 數(shù)量不少于400個(gè)，6個(gè)檢測(cè)剖面總計(jì)不少于2400個(gè)測(cè)點(diǎn)。 一個(gè)工程有時(shí)有數(shù) 百上千根樁需要檢測(cè)，檢測(cè)工作量巨大?，F(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備與技術(shù)傳統(tǒng)的用于巖土工程檢測(cè)的聲波儀(RSMSY5聲波儀、SYC-2聲波儀、專利申 請(qǐng)?zhí)枮?2147760. 4的發(fā)明專利、公開號(hào)為2079657的實(shí)用新型專利、公開號(hào)為 85102018的發(fā)明專利、公開號(hào)為85102580的發(fā)明專利涉及的聲波儀、NM-4A聲 波儀、RS-STOIC聲波儀、ZBL-U520A聲波儀等等)通常有一個(gè)發(fā)射通道、 一個(gè)或 兩個(gè)接收通道，發(fā)射通道的發(fā)射電壓在200伏到1000伏之間，發(fā)射通道只能用 于激勵(lì)聲波傳感器發(fā)射聲波，接收通道只能用于接收聲波。傳統(tǒng)的用于金屬材料無損檢測(cè)的聲波儀(美國(guó)STAVELEY 1000S/1200S超聲 檢測(cè)儀、英國(guó)Masterscan340超聲波探傷儀、武漢中科創(chuàng)新技術(shù)有限公司HS611e 型超聲檢測(cè)儀)通常有一個(gè)收發(fā)雙工通道， 一個(gè)通道連接一個(gè)傳感器，發(fā)射與接 收均由此通道完成。專利申請(qǐng)?zhí)枮?2147760.4的發(fā)明專利涉及一種多跨孔全組合巡測(cè)式聲波檢測(cè)裝置，實(shí)質(zhì)是一臺(tái)單發(fā)單收的聲波儀，有一個(gè)發(fā)射通道、 一個(gè)接收通道，根據(jù) 檢測(cè)需要由程控單刀3擲繼電開關(guān)切換聲波傳感器的發(fā)射與接收功能，每個(gè)發(fā)射 與接收過程將多個(gè)傳感器中的某兩個(gè)傳感器分別切換到發(fā)射機(jī)和接收端，切換到 發(fā)射機(jī)的用作發(fā)射傳感器，切換到接收端的用作接收傳感器；可將N個(gè)聲波傳感 器分別放置在N個(gè)聲測(cè)管內(nèi)相同的高度測(cè)點(diǎn)位置，由程控切換聲波傳感器的發(fā)射 與接收功能。使用聲波透射法檢測(cè)灌注基樁時(shí)，提升聲波傳感器的提升方式通常為人工直 接手工提升或由人工通過帶有高度位置編碼器的裝置提升。人工直接手工提升傳 感器時(shí)，傳感器的高度位置由人工根據(jù)電纜線上的位置標(biāo)識(shí)判讀，此時(shí)一個(gè)提升 檢測(cè)過程在每個(gè)測(cè)點(diǎn)均需停頓判讀傳感器位置；人工通過帶有高度位置編碼器的 裝置提升傳感器時(shí)，傳感器的高度位置由聲波儀自動(dòng)讀取高度位置編碼器的編碼 值獲取，此時(shí)一個(gè)提升檢測(cè)過程是連續(xù)的，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)聲波儀會(huì)自動(dòng)根據(jù)高度位 置編碼器的編碼值判讀傳感器位置。存在的問題與缺陷一.檢測(cè)效率聲波透射法檢測(cè)灌注基樁時(shí)，真正影響檢測(cè)效率的因素有兩個(gè)-(-)提升檢測(cè)過程中聲波傳感器的提升速度；聲波傳感器的提升速度主要決定 于①檢測(cè)裝置完成一次發(fā)射和接收需要的時(shí)間；這個(gè)時(shí)間由發(fā)射機(jī)的充電時(shí)間、 聲波的傳播時(shí)間、接收記錄時(shí)間、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理時(shí)間、聲波在基樁樁體內(nèi)的 振蕩持續(xù)時(shí)間等構(gòu)成；其中聲波在基樁樁體內(nèi)的振蕩持續(xù)時(shí)間是最重要的影響因 素， 一次發(fā)射的聲波在基樁樁體內(nèi)振蕩持續(xù)的時(shí)間通常在幾毫秒到幾十個(gè)毫秒， 必須等到前一次發(fā)射的聲波在基樁樁體內(nèi)基本衰減消失才能進(jìn)行下一次發(fā)射，否 則會(huì)導(dǎo)致下一次接收到的聲波信號(hào)疊加有前一次發(fā)射的聲波的殘余振蕩部分；隨 著技術(shù)的發(fā)展發(fā)射機(jī)的充電時(shí)間、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理時(shí)間均會(huì)縮短，但是聲波在 基樁樁體內(nèi)的振蕩持續(xù)時(shí)間不會(huì)縮短；②提升檢測(cè)過程中一個(gè)測(cè)點(diǎn)高度位置上需 要的發(fā)射次數(shù)；使用傳統(tǒng)的用于巖土工程檢測(cè)的單通道或雙通道聲波儀， 一個(gè)提 升檢測(cè)過程中每個(gè)測(cè)點(diǎn)高度位置上需要進(jìn)行一次發(fā)射。使用專利申請(qǐng)?zhí)枮?02147760.4的發(fā)明專利涉及一種多跨孔全組合巡測(cè)式聲波檢測(cè)裝置， 一個(gè)提升 檢測(cè)過程中每個(gè)測(cè)點(diǎn)高度位置上需要進(jìn)行M舉(M-1) /2次發(fā)射與接收。(二)提升檢測(cè)過程的次數(shù)；通常聲波傳感器與聲波儀之間的連接電纜線的長(zhǎng)度 在數(shù)十米甚至百米以上，每個(gè)提升檢測(cè)過程需要在不同的聲測(cè)管之間移動(dòng)并放置 聲波傳感器，十分不便。通常在不同的聲測(cè)管之間移動(dòng)并放置聲波傳感器的所需 要的時(shí)間與提升檢測(cè)過程的時(shí)間相當(dāng)，有時(shí)甚至超過提升檢測(cè)過程所需要的時(shí) 間。所以減少提升檢測(cè)過程的次數(shù)也是非常重要的。對(duì)于埋設(shè)有M個(gè)聲測(cè)管的基樁的M承(M-1) /2個(gè)檢測(cè)剖面，使用傳統(tǒng)的用于 巖土工程檢測(cè)的單通道聲波儀需要M* (M-1) /2個(gè)提升檢測(cè)過程，使用傳統(tǒng)的用 于巖土工程檢測(cè)的雙通道聲波儀，需要M4 (M-l) /4個(gè)提升檢測(cè)過程，單通道和 雙通道聲波儀在提升檢測(cè)過程中每個(gè)高度位置上都是只需要進(jìn)行一次發(fā)射，因此 單通道和雙通道聲波儀的聲波傳感器的提升速度基本相同，雙通道聲波儀提升檢 測(cè)過程的次數(shù)較單通道聲波儀少一倍，檢測(cè)效率高一倍。在傳統(tǒng)的用于巖土工程 檢測(cè)的雙通道聲波儀的技術(shù)路線上構(gòu)建一個(gè)發(fā)射通道、(M-1)個(gè)接收通道的聲波 儀，M* (M-l) /2剖面還是需要多個(gè)提升檢測(cè)過程，原因在于發(fā)射通道只能用于 激勵(lì)聲波傳感器發(fā)射聲波，接收通道只能用于接收聲波。使用專利申請(qǐng)?zhí)枮?2147760.4的發(fā)明專利涉及的多跨孔全組合巡測(cè)式聲波 檢測(cè)裝置可以在一個(gè)提升檢測(cè)過程內(nèi)完成基樁樁體內(nèi)M* (M-1) /2剖面的檢測(cè)工 作，但是在這一個(gè)提升檢測(cè)過程中每個(gè)高度位置上需要進(jìn)行M* (M-l) /2次發(fā)射 過程；既此技術(shù)可以減少提升檢測(cè)過程的次數(shù)，但是并不能減少發(fā)射的次數(shù)，其 發(fā)射次數(shù)與單通道聲波儀所需的發(fā)射次數(shù)相同，其提升速度較單通道和雙通道聲 波儀的聲波傳感器的提升速度下降^1* (M-l) /2倍。要提高檢測(cè)效率，應(yīng)盡量提高檢測(cè)中聲波傳感器的提升速度，盡量減少檢測(cè) 中所需的提升檢測(cè)過程的次數(shù)。二.檢測(cè)裝置的無故障期限用于巖土工程檢測(cè)的聲波儀通常工作電壓在200伏到1000伏，聲波儀與聲 波傳感器的使用無故障期限直接與高壓狀態(tài)下的發(fā)射次數(shù)相關(guān)，易于損壞；巖土 工程往往地處偏僻，且檢測(cè)工作有很強(qiáng)的時(shí)間性，檢測(cè)工作不結(jié)束下一道工序的 工作就不能開展，因此一旦檢測(cè)設(shè)備損壞，會(huì)極大的影響工程的正常進(jìn)展。專利申請(qǐng)?zhí)枮?2147760.4的發(fā)明釆用的通道切換方式為聲波傳感器通過 單刀3擲繼電開關(guān)切換到發(fā)射機(jī)即被用作發(fā)射傳感器，通過單刀3擲繼電開關(guān)切換到輸入n選一模擬電子開關(guān)即被用作接收傳感器，將聲波傳感器由發(fā)射狀態(tài)切 換到接收狀態(tài)時(shí)，先將聲波傳感器切換到短路狀態(tài)，防止傳感器上由發(fā)射機(jī)充電 保持的高壓被直接介入接收電路。這種通道切換方式有較大的缺陷1) 一次發(fā) 射只對(duì)應(yīng)一個(gè)接收，工作效率較低；2)聲波傳感器通過單刀3擲繼電開關(guān)切換， 這種繼電開關(guān)是靠觸點(diǎn)的機(jī)械移動(dòng)完成切換的，繼電開關(guān)易于損壞；3)聲波傳 感器在由發(fā)射狀態(tài)切換到接收狀態(tài)時(shí)，須先將聲波傳感器切換到短路狀態(tài)，此時(shí) 聲波傳感器內(nèi)由發(fā)射機(jī)充入的高電壓(通常為數(shù)百伏)瞬間機(jī)械切換到短路，繼 電開關(guān)內(nèi)的觸點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)打火花現(xiàn)象，影響繼電開關(guān)的使用壽命；上述l)、 2)、 3) 缺陷導(dǎo)致基于專利申請(qǐng)?zhí)枮?2147760.4的發(fā)明的技術(shù)的工作效率不足夠高，聲波儀易于損壞，不能滿足聲波透射法檢測(cè)中巨大檢測(cè)工作量的需求；也正是上述1)、 2)、 3)三種缺陷的限制，目前市場(chǎng)上未見應(yīng)用此技術(shù)的實(shí)用產(chǎn)品。要提高檢測(cè)效率、要提高檢測(cè)裝置的無故障期限，應(yīng)根據(jù)聲波透射法檢測(cè)基樁完整性方法的特點(diǎn)設(shè)計(jì)高效的檢測(cè)控制方法，減少檢測(cè)中所需的發(fā)射次數(shù)。 近年來隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，應(yīng)用中對(duì)檢測(cè)儀器的質(zhì)量可靠性的要求日益提高，檢測(cè)儀器的質(zhì)量可靠性已經(jīng)成為最為重要的選擇依據(jù)，同時(shí)社會(huì)對(duì)于工程質(zhì)量的重視程度也逐年提高，檢測(cè)工作量大幅度提高，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的工作效率也有更高的要求，發(fā)展新技術(shù)的要求十分迫切。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供了一種聲波檢測(cè)控制的裝置，適用于聲波透射 法檢測(cè)埋設(shè)有M個(gè)聲測(cè)管的基樁的完整性，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有N(M《N)個(gè)通 道，可在一個(gè)提升檢測(cè)過程內(nèi)完成整個(gè)基樁的檢測(cè)工作；M個(gè)聲波傳感器與檢測(cè) 控制裝置的N個(gè)通道的連接關(guān)系是任意的，可以任意控制聲波檢測(cè)控制裝置每一 個(gè)通道的發(fā)射與接收狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)控制裝置的x (x《N-2)個(gè)通道損壞時(shí)，實(shí)際 可使用通道數(shù)為N-x(2《N-x)個(gè)，此時(shí)仍然可適用于聲測(cè)管數(shù)量少于或等于N-x 個(gè)的基樁的檢測(cè)任務(wù)。發(fā)明思路為方便敘述，首先確定剖面的命名規(guī)則對(duì)于埋設(shè)有M個(gè)聲測(cè)管的基樁，第i (1《i《M)根聲測(cè)管與第j (i^j) (1《j《M)根聲測(cè)管之間構(gòu)成的剖面命名為i三j;基樁樁體內(nèi)M個(gè)聲測(cè)管構(gòu)成f^ (M-1) /2個(gè)檢測(cè)剖面，分別標(biāo)識(shí)為1=2、……、1三M;(第1根聲測(cè)管與第2、……、M根聲測(cè)管構(gòu)成的剖面);i三(i+l)、……、i=M;(第i根聲測(cè)管與第i+l、……、M根聲測(cè)管構(gòu)成的剖面)，-(M-l) eM;(第M-1根聲測(cè)管與第M根聲測(cè)管構(gòu)成的剖面)；將M個(gè)聲測(cè)管內(nèi)分別放置一個(gè)收發(fā)兩用(即可以用作發(fā)射也可以用作接收 的)聲波傳感器，M個(gè)聲波傳感器的測(cè)點(diǎn)高度相同，①.對(duì)于剖面1^2、……、1 =M (第1根聲測(cè)管與第2、……、M根聲測(cè)管構(gòu)成的剖面)，在第1根聲測(cè)管內(nèi) 發(fā)射聲波，在其他第2、……、M根聲測(cè)管內(nèi)同時(shí)接受，既可以在一次發(fā)射過程 中完成1=2、……、1^M剖面內(nèi)的此測(cè)點(diǎn)高度位置的檢測(cè)；②.對(duì)于剖面i^ (i+l)、……、i^M (第i根聲測(cè)管與第i+l、……、M根聲測(cè)管構(gòu)成的剖面)， 在第i根聲測(cè)管內(nèi)發(fā)射聲波，在其他第i+l、……、M根聲測(cè)管內(nèi)同時(shí)接受，既 可以在一次發(fā)射過程中完成i三(i+l)、……、i^M剖面內(nèi)的此測(cè)點(diǎn)高度位置的 檢測(cè)；③.對(duì)于剖面(M-l)三M(第M-l根聲測(cè)管與第M根聲測(cè)管構(gòu)成的剖面)，在 第(M-1)根聲測(cè)管內(nèi)發(fā)射聲波，在第M根聲測(cè)管內(nèi)同時(shí)接受，完成(M-1)^M剖面 內(nèi)的此測(cè)點(diǎn)高度位置的檢測(cè)；這樣既可在M-1個(gè)發(fā)射過程中完成所有f^ (M-l) /2個(gè)檢測(cè)剖面內(nèi)對(duì)應(yīng)此測(cè) 點(diǎn)高度位置的檢測(cè)工作。完成所有剖面在此測(cè)點(diǎn)高度的檢測(cè)工作后，再同步提升 這M個(gè)聲波傳感器到下一個(gè)測(cè)點(diǎn)高度重復(fù)上述過程，直至檢測(cè)工作結(jié)束，從而在 一個(gè)提升檢測(cè)過程內(nèi)完成整個(gè)基樁的檢測(cè)工作。上述的檢測(cè)流程要求檢測(cè)裝置必須有三個(gè)基本特點(diǎn)①一個(gè)聲波傳感器在發(fā) 射時(shí)，多個(gè)其它聲波傳感器在接收，即檢測(cè)裝置必須是多通道的；②放置在第i (2《i《M-1)根聲測(cè)管內(nèi)的聲波傳感器是收發(fā)兩用的傳感器；③與第i (2《i 《M-l)根聲測(cè)管內(nèi)的聲波傳感器連接的通道應(yīng)即可用于發(fā)射也可用于接受，為 收發(fā)半雙工性質(zhì)(用于發(fā)射時(shí)不接受，用于接收時(shí)不發(fā)射)。根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ106 2003)》規(guī)定，檢測(cè)每個(gè)剖面時(shí)，剖 面內(nèi)的所有測(cè)點(diǎn)應(yīng)使用相同的儀器狀態(tài)參數(shù)，在建立以測(cè)點(diǎn)高度位置為基本檢測(cè)8單位的檢測(cè)流程時(shí)，每次發(fā)射必須根據(jù)發(fā)射傳感器與接收傳感器所在的剖面，設(shè) 置接收傳感器對(duì)應(yīng)通道的狀態(tài)參數(shù)，因此必須在檢測(cè)開始前對(duì)每一個(gè)剖面設(shè)置相 應(yīng)的通道的狀態(tài)參數(shù)(增益參數(shù)、濾波參數(shù)、采樣延時(shí)參數(shù)、采樣頻率參數(shù)、采 樣點(diǎn)數(shù)參數(shù))。要設(shè)計(jì)使用壽命更長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力更強(qiáng)的聲波檢測(cè)裝置，首先應(yīng)設(shè)計(jì)更加 合理的工作方法，提高檢測(cè)效率；其次應(yīng)從原理上選用工作壽命更長(zhǎng)的現(xiàn)有技術(shù) 的收發(fā)半雙工電路；最后還應(yīng)考慮即使檢測(cè)裝置的某些通道損壞，只要不是全部 的通道都損壞，剩余的通道仍然可以作為一個(gè)較小的檢測(cè)系統(tǒng)繼續(xù)使用。為了達(dá) 到此目的必須使用收發(fā)兩用聲波傳感器、檢測(cè)裝置的通道必須是收發(fā)兩用通道， 檢測(cè)裝置可以任意控制每一個(gè)通道的發(fā)射與接收狀態(tài)，且收發(fā)兩用聲波傳感器與 收發(fā)兩用通道的輸入端的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)任意。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的對(duì)于埋設(shè)有M個(gè)聲測(cè)管的基樁，使用有N (M《N)個(gè)通道的檢測(cè)控制裝置；檢測(cè)控制裝置的N (M《N)個(gè)通道中的第j (1《j《N)個(gè)通道Chj由收發(fā)半 雙工電路Tj、信號(hào)放大濾波與采集電路Ij、聲波發(fā)射機(jī)A的發(fā)射端子Aj構(gòu)成；在編號(hào)為1、……、m的聲測(cè)管內(nèi)分別放置一個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器，聲測(cè) 管i (1《i《M)內(nèi)放置的收發(fā)兩用聲波傳感器標(biāo)識(shí)為Si;M個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器Sl 、……、Sm的高度位置相同，聲波傳感器Sl 、……、 Sm的電纜線在提升過程中可帶動(dòng)高度位置編碼器FMA滾動(dòng)；M個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器S1、……、Sm分別與檢測(cè)控制裝置的N個(gè)通道中 的一個(gè)通道的輸入端連接；連接關(guān)系任意聲波傳感器Si (1《i《M)與檢測(cè)控 制裝置的第j G《j《N)個(gè)通道Chj的輸入端連接， 一個(gè)聲波傳感器只能與檢 測(cè)控制裝置的一個(gè)通道的輸入端連接，.檢測(cè)控制裝置的一個(gè)通道的輸入端也只能 與一個(gè)聲波傳感器連接；控制單元CPLD通過總線BUS與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU連接，控制單元CPLD通過端 口與聲波發(fā)射機(jī)A連接，控制單元CPLD通過端口與高度位置編碼器FMA連接， 控制單元CPLD通過端口與檢測(cè)控制裝置的N個(gè)通道Chi、……、Chn連接；一種聲波檢測(cè)控制的裝置，其連接關(guān)系是-聲波檢測(cè)控制裝置由N個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器S1、……、Sn， N個(gè)收發(fā)兩用通道Chl、……、Chn(l個(gè)有N個(gè)發(fā)射端子A1、……、An的聲波發(fā)射機(jī)A, N個(gè) 收發(fā)半雙工電路T1、……、Tm N個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Il、……、In)， 1個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU， 1個(gè)控制單元CPLD, 1個(gè)高度位置編碼器FMA組成。聲波 檢測(cè)控制裝置的原理圖見圖1。第i個(gè)收發(fā)兩用通道Chi由第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti、第i個(gè)信號(hào)放大濾 波與采集電路Ii、聲波發(fā)射機(jī)A的第i個(gè)發(fā)射端子Ai構(gòu)成，第i個(gè)收發(fā)半雙工 電路Ti的輸入端Tsi與聲波發(fā)射機(jī)A的第i個(gè)發(fā)射端子Ai連接，第i個(gè)收發(fā)半 雙工電路Ti的輸出端Toi與第i個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Ii的輸入端I叩uti 連接；第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi即作為第i個(gè)收發(fā)兩用通道Chi 的輸入端，第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi用于與聲波傳感器連接。第 i個(gè)收發(fā)兩用通道Chi用作發(fā)射時(shí)，聲波發(fā)射機(jī)A通過第i個(gè)發(fā)射端子Ai激勵(lì) 連接在第i個(gè)收發(fā)兩用通道Chi的輸入端Tsi上的聲波傳感器發(fā)射出聲波，此時(shí) 與聲波發(fā)射機(jī)A的第i個(gè)發(fā)射端子Ai連接的第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端 Tsi電壓變化超出收發(fā)半雙工電路Ti的限幅電壓，導(dǎo)致第i個(gè)收發(fā)半雙工電路 Ti的輸出端短路，保護(hù)第i個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Ii;第i個(gè)收發(fā)兩用通 道用作接收時(shí)，連接在第i個(gè)收發(fā)兩用通道Chi的輸入端Tsi上的聲波傳感器接 收到的信號(hào)電壓不會(huì)超出收發(fā)半雙工電路Ti的限幅電壓范圍，可以傳遞到第i 個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Ii的輸入端I叩uti。對(duì)埋設(shè)有M根聲測(cè)管的基樁進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，聲測(cè)管的數(shù)量M小于或等于收發(fā)兩 用通道的數(shù)量N，只使用N個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器S1、……、Sn中的M個(gè)聲波 傳感器S1、……、Sm; M個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器S1、……、Sm分別與N個(gè)收發(fā) 兩用通道Chl、……、Chn的輸入端Tsl、……、Tsn中的任意l個(gè)收發(fā)兩用通道 的輸入端連接；收發(fā)兩用聲波傳感器與收發(fā)兩用通道的輸入端的對(duì)應(yīng)關(guān)系任意， 第i (1《i《m)個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器Si與第j (1《j《n)個(gè)收發(fā)兩用通道的 輸入端Ts j連接， 一個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器只能與一個(gè)收發(fā)兩用通道的輸入端連 接， 一個(gè)收發(fā)兩用通道的輸入端也只能與一個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器連接。連接M個(gè)聲波傳感器S1、……、Sm和M個(gè)所用收發(fā)兩用通道Chl、……、 Chm輸入端Tsl、……、Tsra (也是M個(gè)收發(fā)半雙工電路Tl、……、Tm的輸入端 Tsl、……、Tsm)的電纜線與高度位置編碼器FMA滾動(dòng)接觸，同步提升M個(gè)聲波傳感器S1、……、Stn的位置時(shí)，電纜線帶動(dòng)高度位置編碼器FMA滾動(dòng)，高度位 置編碼器FMA給出M個(gè)聲波傳感器S1、……、Sm的當(dāng)前位置的編碼值?？刂茊卧狢PLD通過總線BUS與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU連接；控制單元CPLD通過總 線BUS接收計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU設(shè)置的參數(shù)、將檢測(cè)紀(jì)錄的數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)系統(tǒng) CPU。控制單元CPLD通過端口與高度位置編碼器FMA連接；控制單元CPLD直接讀 取高度位置編碼器FMA的編碼值對(duì)應(yīng)的聲波傳感器S1、……、Sm的高度位置， 當(dāng)聲波傳感器S1、……、Sm的高度位置達(dá)到預(yù)先設(shè)置好的當(dāng)前測(cè)點(diǎn)高度時(shí)，啟 動(dòng)(M-l)個(gè)發(fā)射與接受過程。控制單元CPLD通過端口與聲波發(fā)射機(jī)A連接；當(dāng)需要與聲波發(fā)射機(jī)A的第 i個(gè)發(fā)射端子Ai連接的聲波傳感器用做發(fā)射傳感器時(shí)，CPLD控制聲波儀A的第 i個(gè)發(fā)射端子Ai產(chǎn)生一觸發(fā)信號(hào)，控制聲波儀的第i個(gè)發(fā)射端子Ai瞬間放電并 瞬間再次充電恢復(fù)到原有的靜態(tài)高壓，激勵(lì)該聲波傳感器發(fā)射聲波?？刂茊卧狢PLD通過端口與N個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路II、……、In連接； 控制單元CPLD提供N個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Il、……、In的控制信號(hào)設(shè) 置濾波參數(shù)、設(shè)置增益參數(shù)、設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)、控制A/D轉(zhuǎn)換過程。本實(shí)用新型的有益效果是-①采用N(M《N)通道技術(shù)方案， 一次發(fā)射可對(duì)應(yīng)多個(gè)接收傳感器，檢測(cè)效率 高。專利申請(qǐng)?zhí)枮?2147760.4的發(fā)明專利涉及的工作方式，也僅需要一個(gè)提升 檢測(cè)過程即可完成整個(gè)基樁的檢測(cè)工作，但是此技術(shù)不僅有聲波傳感器在發(fā)射與 接收電路間頻繁機(jī)械切換帶來的壽命短、工作可靠性低的缺點(diǎn)，此技術(shù)還有效率 低的缺點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)高度位置的檢測(cè)工作需要^1* (M-l) /2次發(fā)射與接收過程， 發(fā)射與接收過程的次數(shù)與剖面數(shù)相同，3(M4)根聲測(cè)管需要3個(gè)發(fā)射與接收過 程，4(M-4)根聲測(cè)管需要需要6個(gè)發(fā)射與接收過程，5(M-5)根聲測(cè)管需要10個(gè) 發(fā)射與接收過程。使用本發(fā)明的技術(shù)，完成每個(gè)測(cè)點(diǎn)高度位置的檢測(cè)需要M-l 個(gè)發(fā)射與接收子過程，3(M-3)根聲測(cè)管需要2個(gè)發(fā)射與接收子過程，4^=4)根聲 測(cè)管需要需要3個(gè)發(fā)射與接收子過程，5(N^5)根聲測(cè)管需要4個(gè)發(fā)射與接收子過 程，發(fā)射與接收子過程的數(shù)量分別減少33%， 50%， 60%。由于聲波發(fā)射機(jī)、聲波傳感器的使用無故障期限與發(fā)射次數(shù)直接相關(guān)，發(fā)射與接收子過程的數(shù)量的減少 使得聲波發(fā)射機(jī)、聲波傳感器的無故障期限會(huì)同比例上升；同時(shí)發(fā)射與接收子過 程的數(shù)量的減少使得在提升過程中提升速度可以更快，3(M二3)根聲測(cè)管時(shí)提升速 度可以提高50°/。， 4^=4)根聲測(cè)管時(shí)提升速度可以提高100%， 5(M3)根聲測(cè)管時(shí) 提升速度可以提高150%。② M個(gè)聲波傳感器與裝置的N個(gè)通道的連接關(guān)系是任意的，可以任意控制每 一個(gè)通道的發(fā)射與接收狀態(tài)，應(yīng)用靈活。例如裝置有N個(gè)通道，當(dāng)裝置的任意 x個(gè)通道損壞時(shí)，仍可作為通道數(shù)為N-x個(gè)的檢測(cè)控制裝置使用，不會(huì)導(dǎo)致檢測(cè) 工作的停頓。③ 根據(jù)聲波透射法檢測(cè)基樁完整性技術(shù)的特點(diǎn)，設(shè)定控制流程可實(shí)現(xiàn)將M 個(gè)傳感器分別放置在M個(gè)聲測(cè)管中后， 一個(gè)提升檢測(cè)過程就可以完成整個(gè)基樁的 檢測(cè)任務(wù)。傳統(tǒng)的用于巖土工程檢測(cè)的兩通道聲波儀的工作方式，3(M:3)根聲測(cè) 管需要2個(gè)提升檢測(cè)過程，4(M-4)根聲測(cè)管需要3個(gè)提升檢測(cè)過程，5(M:5)根聲 測(cè)管需要5個(gè)提升檢測(cè)過程；使用本發(fā)明的技術(shù)僅需要一個(gè)提升檢測(cè)過程。在檢 測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，在不同的聲測(cè)管之間移動(dòng)并放置聲波傳感器比較困難，所需的時(shí)間與提 升檢測(cè)過程的時(shí)間相當(dāng)，有時(shí)甚至超過提升檢測(cè)過程所需要的時(shí)間。所以減少提 升檢測(cè)過程的次數(shù)也是非常重要的?？梢源蟠鬁p輕檢測(cè)人員的工作負(fù)擔(dān)。④ 根據(jù)發(fā)射傳感器與接收傳感器所在的剖面，設(shè)置接收傳感器對(duì)應(yīng)通道的狀 態(tài)參數(shù)，滿足聲波透射法檢測(cè)基樁完整性技術(shù)關(guān)于剖面內(nèi)所有測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的儀器狀 態(tài)參數(shù)應(yīng)該一致的技術(shù)要求。⑤ 使用收發(fā)半雙工電路不需要聲波傳感器在發(fā)射電路和接收電路間機(jī)械切 換，控制裝置的使用壽命長(zhǎng)；隨著多個(gè)行業(yè)檢測(cè)規(guī)范(例如JGJ 106-2003建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范.建設(shè) 部；JTG/TF81—01—2004公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程.交通部；TB 10218—99鐵 路工程基樁無損檢測(cè)規(guī)程.鐵道部；DGJ08-218-2003建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程[S]. 上海市；……)的出臺(tái)和逐步實(shí)施，隨著大直徑基樁在(高層建筑，大型橋梁) 工程中的使用日益普遍，本發(fā)明將會(huì)極大的推動(dòng)聲波透射法檢測(cè)基樁完整性技術(shù) 的應(yīng)用，并創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和不可估量的社會(huì)效益。


圖1聲波檢測(cè)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。CPU為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，CPLD為可編程邏 輯器件，BUS為計(jì)算機(jī)總線，F(xiàn)MA為高度位置編碼器，Sl、……、Sn為N個(gè)收發(fā) 兩用聲波傳感器，Chl、……、Chn為N個(gè)收發(fā)兩用通道，Tl、……、Tn為N個(gè) 收發(fā)半雙工電路，II、……、In為N個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路，Al、、 An 為聲波發(fā)射機(jī)A的N個(gè)發(fā)射端子。圖2 4通道聲波檢測(cè)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3 (已有的)收發(fā)半雙工電路原理圖。R為限流電阻，C為高壓隔直電容， Dl、 D2為兩個(gè)限幅二極管。圖4 (己有的)信號(hào)放大濾波與采集電路原理圖。圖5聲測(cè)管數(shù)量M=4時(shí)的傳感器位置示意圖。0為基樁樁體，1、 2、 3、 4 為基樁樁體內(nèi)埋設(shè)的4根聲測(cè)管，Sl、 S2、 S3、 S4為放置在4根聲測(cè)管內(nèi)的4 個(gè)聲波傳感器，Tsl、 Ts2、 Ts3、 Ts4為4個(gè)聲波傳感器接入的收發(fā)兩用通道。 圖6聲測(cè)管數(shù)量M4時(shí)的3個(gè)發(fā)射與接收過程示意圖。6.a傳感器Sl發(fā)射聲波，傳感器S2、 S3、 S4接受聲波。 6.b傳感器S2發(fā)射聲波，傳感器S3、 S4接受聲波。 6.c傳感器S3發(fā)射聲波，傳感器S4接受聲波。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l: 一種實(shí)現(xiàn)4通道聲波檢測(cè)控制的裝置，它有下列部件構(gòu)成 根據(jù)圖l、圖2可知，聲波檢測(cè)控制裝置由4個(gè)YGD-45KHz收發(fā)兩用聲波傳 感器S1、 S2、 S3、 S4， 4個(gè)收發(fā)兩用通道Chl、 Ch2、 Ch3、 Ch4 (1個(gè)wonherel. 4 型有4個(gè)發(fā)射端子A1、 A2、 A3、 A4的聲波發(fā)射機(jī)A， 4個(gè)收發(fā)半雙工電路T1、 T2、 T3、 T4， 4個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路I1、 12、 13、 14)， 1個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) EP9315 CPU， 1個(gè)控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD， 一個(gè)FMA 1024光電編碼器 組成。根據(jù)圖1、圖2可知，第i個(gè)收發(fā)兩用通道Chi由第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti、 第i個(gè)信號(hào)放大濾波與釆集電路Ii、 wonherel. 4型聲波發(fā)射機(jī)A的第i個(gè)發(fā)射 端子Ai構(gòu)成，第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi與wonherel. 4型聲波發(fā)射機(jī)A的第i個(gè)發(fā)射端子Ai連接，第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸出端Toi與第 i個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Ii的輸入端Inputi連接；第i個(gè)收發(fā)半雙工電路 Ti的輸入端Tsi即作為第i個(gè)收發(fā)兩用通道Chi的輸入端Tsi用于與聲波傳感 器連接。第i通道Chi用作發(fā)射時(shí)，wonherel. 4型聲波發(fā)射機(jī)A通過第i個(gè)發(fā) 射端子Ai激勵(lì)連接在第i通道Chi的輸入端Tsi (第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的 輸入端Tsi)上的聲波傳感器發(fā)射出聲波，此時(shí)與wonherel.4型聲波發(fā)射機(jī)A 的第i個(gè)發(fā)射端子Ai連接的第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi電壓變化超 出第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的限幅電壓，導(dǎo)致第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸出 端Toi短路，保護(hù)第i個(gè)信號(hào)放大濾波與釆集電路Ii;第i通道Chi用作接收 時(shí)，連接在第i通道Chi的輸入端Tsi(第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi) 上的聲波傳感器接收到的信號(hào)電壓在第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的限幅電壓范圍 內(nèi)，可以傳遞到第i個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Ii的輸入端Inputi。根據(jù)圖1、圖2可知，對(duì)埋設(shè)有4根聲測(cè)管的基樁進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，使用4個(gè) YGD-45KHz收發(fā)兩用聲波傳感器S1、 S2、 S3、 S4， 4個(gè)YGD_45KHz收發(fā)兩用聲波 傳感器S1、 S2、 S3、 S4分別與4個(gè)收發(fā)兩用通道Chl、 Ch2、 Ch3、 Ch4的輸入端 Tsl、 Ts2、 Ts3、 Ts4 (也是4個(gè)收發(fā)半雙工電路Tl、 T2、 T3、 T4的輸入端Tsl、 Ts2、 Ts3、 Ts4)連接。連接4個(gè)YGD-45KHz聲波傳感器S1、 S2、 S3、 S4和4個(gè)收發(fā)兩用通道Chl、 Ch2、 Ch3、 Ch4的輸入端Tsl、 Ts2、 Ts3、 Ts4的電纜線與高度位置編碼器FMA 1024 滾動(dòng)接觸，同步提升4個(gè)YGD-45KHz聲波傳感器Sl、 S2、 S3、 S4的位置時(shí)，電 纜線帶動(dòng)高度位置編碼器FMA 1024滾動(dòng)，高度位置編碼器FMA1024給出4個(gè) YGD-45KHz聲波傳感器Sl、 S2、 S3、 S4的當(dāng)前位置的編碼值。根據(jù)圖1、圖2可知，控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD通過總線BUS與計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)EP9315 CPU連接；控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD通過總線BUS接收 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)EP9315 CPU設(shè)置的參數(shù)、將檢測(cè)紀(jì)錄的數(shù)據(jù)傳遞給外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。根據(jù)圖1、圖2可知，控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD通過101端口與高 度位置編碼器FMA 1024連接；控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD直接讀取高度位 置編碼器FMA 1024的編碼值對(duì)應(yīng)的高度位置，判定測(cè)點(diǎn)位置，當(dāng)高度位置編碼 器FMA 1024的高度位置達(dá)到預(yù)先設(shè)置好的測(cè)點(diǎn)位置時(shí)，啟動(dòng)3個(gè)發(fā)射與接受過14程。根據(jù)圖1、圖2可知，控制單元ALTERA-EPM1270TCPLD通過102、 103、 104、 105端口與wonherel.4型聲波發(fā)射機(jī)A的發(fā)射端子Al、 A2、 A3、 A4連接；當(dāng)需 要與wonherel. 4型聲波發(fā)射機(jī)A的第i個(gè)發(fā)射端子Ai連接的聲波傳感器用做發(fā) 射傳感器時(shí)，控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD控制wonherel. 4型聲波儀A的第 i個(gè)發(fā)射端子Ai產(chǎn)生一觸發(fā)信號(hào)瞬間放電并瞬間再次充電恢復(fù)到原有的靜態(tài)高 壓，激勵(lì)該聲波傳感器發(fā)射聲波。根據(jù)圖1、圖2可知，控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD通過CS—Filter—I、 CS—Filter—2、 CS—Filter—3、 CS_Filter—4端口分別與放大濾波與采集電路II、 12、 13、 14中的濾波控制部分連接；控制單元ALTERA-EPM1270 CPLD通過 CS—Gain—1、 CS—Gain—2、 CS—Gain_3、 CS—Gain—4端口分別與放大濾波與采集電 路Il、 12、 13、 14中的放大控制部分連接;控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD通 過CLK—ADC—CHI 、 CLK—ADC—CH2、 CLK—ADC—CH3、 CLK—ADC—CH4端口分別與放大濾 波與采集電路II、 12、 13、 14中的采樣控制部分連接；控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD提供4個(gè)通道信號(hào)放大濾波與采集電路I1、 12、 13、 14的控制信號(hào)，設(shè)置 濾波參數(shù)、設(shè)置增益參數(shù)、設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)、'控制A/D轉(zhuǎn)換過程。根據(jù)圖3可知，(現(xiàn)有技術(shù)的)收發(fā)半雙工電路由100歐限流電阻R、 2000V\0. lu隔直電容C、 P6Kee6.8CA TVS限幅二極管D1、 D2組成。100歐限流 電阻R的一端為收發(fā)半雙工電路的輸入端，限流電阻R的另一端與2000V\0. lu 隔直電容C的一端連接，2000V\0. lu隔直電容C的另一端為收發(fā)半雙工電路的 輸出端，收發(fā)半雙工電路的輸出端與P6Kee6.8CA TVS限幅二極管Dl的正極和 P6Kee6.8CA TVS限幅二極管D2的的負(fù)極連接，P6Kee6. 8CA TVS限幅二極管Dl 的負(fù)極和P6Kee6. 8CA TVS限幅二極管D2的正極與地線連接。聲波傳感器Si用 作發(fā)射時(shí)，第i個(gè)收發(fā)半雙工電路輸入端Tsi電壓瞬間下降并瞬間再次充電恢復(fù) 到原有的靜態(tài)高壓，限幅二極管D1、 D2在電壓超過限幅電壓時(shí)導(dǎo)通，確保第i 個(gè)收發(fā)半雙工電路輸出端Toi電壓不超過限幅電壓。根據(jù)圖4可知，(現(xiàn)有技術(shù)的)第i個(gè)放大濾波與釆集電路由信號(hào)調(diào)理電路 signal processing(MAX475)、帶通濾波器電路Filter (MAX309)、模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D (ADS801)電路組成?？刂菩盘?hào)CS_Gain—i用來設(shè)置信號(hào)調(diào)理電路signalprocessing (MAX475)的增益參數(shù)；信號(hào)調(diào)理電路signal processing (MAX475)的 輸出Adjust-out與帶通濾波器電路Filter (MAX309)的輸入Filter —IN相接， 控制信號(hào)CS_Filter—i用來設(shè)置帶通濾波器電路Filter (MAX309)的濾波參數(shù)； 帶通濾波器電路Filter(MAX309)的輸出Filter —OUT與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路A/D (ADS801)的輸入AD-IN相接，控制信號(hào)CLK—ADC_CHi用來設(shè)置設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換電 路A/D (ADS801)的A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)和控制A/D轉(zhuǎn)換過程。信號(hào)調(diào)理電路signal processing(MAX475)的輸入i叩uti用于與收發(fā)半雙工電路Ti輸出Toi相接。根據(jù)圖5可知，4個(gè)YGD-45KHz聲波傳感器Sl、 S2、 S3、 S4分別被放置在 基樁樁體內(nèi)的4根聲測(cè)管1、 2、 3、 4內(nèi)，YGD-45KHz聲波傳感器S1、 S2、 S3、 S4通過電纜線與4個(gè)收發(fā)兩用通道Chl、 Ch2、 Ch3、 Ch4的輸入端Tsl、 Ts2、 Ts3、 Ts4 (也是4個(gè)收發(fā)半雙工電路T1、 T2、 T3、 T4的輸入端Tsl、 Ts2、 Ts3、 Ts4) 連接。根據(jù)圖6. a、圖6. b、圖6. c可知，控制單元ALTERA-EPM1270T CPLD判定測(cè) 點(diǎn)位置達(dá)到預(yù)先設(shè)置好的測(cè)點(diǎn)位置時(shí)，啟動(dòng)3個(gè)發(fā)射與接收子過程。
權(quán)利要求1. 一種聲波檢測(cè)控制的裝置，它包括收發(fā)兩用聲波傳感器S1、Sn，收發(fā)兩用通道Ch1、Chn，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU，控制單元CPLD，高度位置編碼器FMA，其特征在于收發(fā)兩用通道Chi由收發(fā)半雙工電路Ti、信號(hào)放大濾波與采集電路Ii、聲波發(fā)射機(jī)A的發(fā)射端子Ai構(gòu)成，收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi與聲波發(fā)射機(jī)A的發(fā)射端子Ai連接，收發(fā)半雙工電路Ti的輸出端Toi與信號(hào)放大濾波與采集電路Ii的輸入端Inputi連接；收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi與聲波傳感器連接，收發(fā)兩用通道Chi用作發(fā)射時(shí)，聲波發(fā)射機(jī)A通過發(fā)射端子Ai激勵(lì)連接在收發(fā)兩用通道Chi的輸入端Tsi上的聲波傳感器發(fā)射出聲波，此時(shí)與聲波發(fā)射機(jī)A的發(fā)射端子Ai連接的收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi電壓變化超出收發(fā)半雙工電路Ti的限幅電壓；收發(fā)兩用通道用作接收時(shí)，連接在收發(fā)兩用通道Chi的輸入端Tsi上的聲波傳感器接收到的信號(hào)電壓不超出收發(fā)半雙工電路Ti的限幅電壓范圍，傳遞到信號(hào)放大濾波與采集電路Ii的輸入端Inputi；收發(fā)兩用聲波傳感器S1、Sm分別與收發(fā)兩用通道Ch1、Chn的輸入端Ts1、Tsn中的任意一個(gè)收發(fā)兩用通道的輸入端連接；收發(fā)兩用聲波傳感器與收發(fā)兩用通道的輸入端的對(duì)應(yīng)關(guān)系任意，收發(fā)兩用聲波傳感器Si與收發(fā)兩用通道的輸入端Tsj連接，一個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器與一個(gè)收發(fā)兩用通道連接，一個(gè)收發(fā)兩用通道與一個(gè)收發(fā)兩用聲波傳感器連接；連接聲波傳感器S1、Sm和所用收發(fā)兩用通道Ch1、Chm輸入端Ts1、Tsm的電纜線與高度位置編碼器FMA滾動(dòng)接觸，同步提升聲波傳感器S1、Sm的位置時(shí)，電纜線帶動(dòng)高度位置編碼器FMA滾動(dòng)，高度位置編碼器FMA給出聲波傳感器S1、Sm的當(dāng)前位置的編碼值；控制單元CPLD通過總線BUS與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU連接；控制單元CPLD通過端口與高度位置編碼器FMA連接；控制單元CPLD通過端口與聲波發(fā)射機(jī)A連接；控制單元CPLD通過端口與信號(hào)放大濾波與采集電路I1、In連接；控制單元CPLD提供信號(hào)放大濾波與采集電路I1、In的控制信號(hào)設(shè)置濾波參數(shù)、設(shè)置增益參數(shù)、設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)、控制A/D轉(zhuǎn)換過程。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種聲波檢測(cè)控制的裝置，它包括收發(fā)兩用聲波傳感器，收發(fā)兩用通道，控制單元，編碼器，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸入端Tsi與聲波發(fā)射機(jī)的第i個(gè)發(fā)射端子Ai連接，第i個(gè)收發(fā)半雙工電路Ti的輸出端Toi與第i個(gè)信號(hào)放大濾波與采集電路Ii的輸入端連接；收發(fā)兩用聲波傳感器與收發(fā)兩用通道連接；控制單元通過總線與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接；控制單元通過端口與高度位置編碼器連接；控制單元通過端口與聲波發(fā)射機(jī)連接；控制單元通過端口與信號(hào)放大濾波與采集電路連接。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)效率高。
文檔編號(hào)E02D33/00GK201110842SQ20072008768
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者玉 劉, 杰 張, 李長(zhǎng)林, 胡純軍, 宇 鄒 申請(qǐng)人:武漢中科智創(chuàng)巖土技術(shù)有限公司