[发明专利]基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，属于电子信息学科中的电路与信息技术领域。

背景技术

随着工业机械化程度越来越高，如何保证作业的质量是必须要考虑的问题，在混凝土施工过程中，对新拌混凝土浇筑振捣效果的可靠测试与整体评价是混凝土质量控制的重要环节之一。目前施工现场振捣质量控制，是通过经验的方式来控制振捣棒的插入位置、振捣间距等，从而保证混凝土振捣密实。实践操作中，工人移动振捣点时，无法做到位置/深度/振捣时间的精准把握，往往多为经验操作，受人为因素与工作条件影响很大；一旦出现欠振/过振/漏振，振捣将不能满足施工质量要求、留下质量缺陷且无法及时获知。这已成为混凝土浇筑振捣质量的通病，但目前国内外并无精确有效的技术解决方案。

在传统的施工质量方法控制中，高度依赖工人的自觉性和施工经验，粗放的施工方式会导致各种各样的工程隐患，后期一旦发现问题，补救措施将很难实施，难以满足快速施工和施工质量控制信息化要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，通过电流信号的采集分析对施工位置进行快速的施工质量检测。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1)，实时采集时间间隔内当前工作电流的数据，通过转换电路，进行峰值提取；

步骤2)，对步骤1)提取的峰值进行第一次加权平均，踢出超过加权平均值上下浮动比例范围的峰值，对剩下的峰值进行第二次加权平均；

步骤3)，对当前有载和空载两种工作状态的峰值中心值进行采集计算，并根据当前设定的阈值偏移量计算所需要的双阈值；

步骤4)，比较步骤2)第二次加权平均值与双阈值的关系，若加权均值大于上阈值即为有载，加权均值小于下阈值即为空载。

前述的基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，其特征是，所述步骤1)中的时间间隔依据经验值设定。

前述的基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，其特征是，所述时间间隔设置为0.5s。

前述的基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，其特征是，所述步骤1)中的转换电路包括串联的电流互感器、可调电位器和ADC接入端。

前述的基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，其特征是，所述步骤2)中浮动比例取2％或3％。

前述的基于交流信号检测的振捣棒工作状态判定方法，其特征是，所述步骤3)中双阀值的上阀值取空载状态和有载状态的峰值中心的平均值加上阈值偏移量，下阀值取空载状态和有载状态的峰值中心的平均值减去阈值偏移量。

本发明所达到的有益效果：通过对振捣棒工作时的电流信号进行采集和分析，实时区分空载和有载两种工作状态，并将状态数据每隔0.5秒发送至数据处理端，处理端根据收到的状态数据并进行时间上的累加，最终将该时间与相应的施工规范进行对比，评价当前施工位置的施工质量，大大地提高了检测效率和准确性。

附图说明

图1是转换电路的电路图；

图2是变量关系图；

图3是本方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

基于交流信号检测的振捣棒状态判定方法，步骤如下：

步骤1：实时采集时间间隔内当前工作电流的数据，通过转换电路，进行峰值提取。其中，时间间隔依据经验值设定，这里设置为0.5s。转换电路包括串联的电流互感器、可调电位器和ADC接入端，如图1所示。下文实测数据是在互感器固定变比为2000:1，可调电位器为600Ω的基础上进行的。

本方法中使用MSP430F149单片机作为验证平台，使用其12位高精度AD进行采集，AD转换过程如公式(1)所示。

V_ADC＝4095×(V_in-V_ref-)/(V_ref+-V_ref-) (1)