[实用新型]基于光电编码器的强夯深度检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及强夯机施工监理及施工质量控制技术领域，尤其是涉及一种基于光电编码器的强夯深度检测系统。

背景技术

强夯机是地基施工中不可缺少的大型设备之一，广泛应用在开山填淤、围海造田等大型建筑地基处理施工过程中。实际使用过程中，强夯机一般是采用以8～40t重锤(最重为200t)起吊到一定高度(一般为8～30m)，令锤自由落下，对土体进行强力夯实，以提高其强度、降低其压缩性的一种地基加固方法。目前，强夯机施工过程中夯锤的夯击次数和夯击深度主要是依靠监理人员的实时计数和实际测量获得，特别是伴随着夯锤的下落，夯锤四周的土地就会隆起，这给夯击是否到位的测量带来了很大的困难，以及对某次施工中的历史数据不能详细记录给工程质量的优劣判断带来了很大的问题。比如说夯击强度已经到位，但由于周围土地的隆起或下陷导致监理人员的错误测量使得夯击次数的增加，使得机器的油耗增加，作业时间无谓延长，造成了很大的能源浪费。所以现有强夯监理造成了人力和物力的很大浪费，特别是在这个强调效率和节能的时代开发出一个智能化的强夯监理系统非常重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于光电编码器的强夯深度检测系统，其设计合理、成本低且使用操作简便、使用效果好，完全取代了现有夯击深度的人工测量方式，不仅减少了误差，而且大大减少了劳动强度，提高了施工效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于光电编码器的强夯深度检测系统，其特征在于：包括为各用电单元进行供电的供电单元、微控制器、与微控制器相接的夯击深度测试单元、夯击过程中对强夯机主臂臂架的变形量进行实时检测并相应输出一个阶跃信号至微控制器且由微控制器根据所述阶跃信号相应控制夯击深度测试单元进行深度测试的信号触发单元、由微控制器进行控制的报警单元以及分别与微控制器相接的参数设置单元和显示器，所述信号触发单元和报警单元均与微控制器相接，所述供电单元分别与夯击深度测试单元和微控制器相接；所述夯击深度测试单元包括实时对强夯机卷筒旋转轴的转动角度进行检测的光电编码器且对夯锤位置进行实时检测的接近开关，所述光电编码器和接近开关均与微控制器相接，所述接近开关为超声波接近开关。

所述信号触发单元包括实时对强夯机主臂臂架所受压力变化量进行实时检测的压力传感器和与压力传感器相接的信号放大及整形电路，所述信号放大及整形电路与微控制器相接。

所述压力传感器设置在强夯机主臂后部。

所述光电编码器通过齿轮传动机构安装在所述卷筒旋转轴上，所述齿轮传动机构包括同轴安装在所述卷筒旋转轴上且随所述卷筒旋转轴同步转动的主动齿轮和与主动齿轮相啮合的从动齿轮，光电编码器安装在从动齿轮上。

所述接近开关设置在强夯机主臂上部。

所述参数设置单元和显示器集成设置为与微控制器相接的液晶触摸显示屏。

还包括分别与微控制器相接的串口扩展电路和存储器以及分别与串口扩展电路相接的打印机和大容量存储设备接口芯片，所述大容量存储设备接口芯片与USB接口相接，所述供电单元与打印机相接。

所述报警单元为声光报警装置。

所述微控制器为芯片MSP430F149。

还包括与微控制器相接的时钟芯片。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点，

1、设计新颖合理、接线方便且成本低、使用操作简便，通过增量式旋转光电编码器与微控制器相连，压力传感器将触发信号传给微控制器后，微控制器同步控制旋转光电编码器发出开始计数，光电编码器输出的脉冲信号通过微控制器计数并转换成夯锤上升的位移量，两次夯锤的位移量之差就是夯实深度。