專利名稱：自動樁基施工記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種記錄儀，特別是一種自動樁基施工記錄儀。
在建筑地基施工中，“打樁”是最常用的做法。不管是預(yù)制樁或灌注樁，樁身進(jìn)土長度、所需的總錘擊數(shù)以及每米錘擊數(shù)等對于了解不同深度土層力學(xué)性質(zhì)，樁基承載力以及是否符合設(shè)計要求等一系列的質(zhì)量指標(biāo)有直接或間接關(guān)系。過去，每米擊錘數(shù)和總擊錘數(shù)靠打樁工人數(shù)數(shù)，樁長則靠丈量。這些參數(shù)由人工填寫“施工記錄表”而獲得。數(shù)數(shù)和丈量難免有誤，而嚴(yán)重的是有虛報樁身長度以達(dá)到偷工減料目的的可能，從而直接影響工程質(zhì)量。為防止這種情況出現(xiàn)，建設(shè)方往往要派專人日夜進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，但仍不能充分堵截。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種可自動記錄樁基進(jìn)土長度及記錄每米擊錘數(shù)和總錘數(shù)的自動樁基施工記錄儀。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到本實用新型包括箱體、直流電源，其特征在于還有樁基進(jìn)土長度檢測器、樁基進(jìn)土長度檢測電路、擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路、比較及整形電路、單片計算機電路、顯示電路、微型打印機，樁基進(jìn)土長度檢測器檢測到的信號通過樁基進(jìn)土長度檢測電路送到單片計算機電路，擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路的輸出經(jīng)由比較及整形電路也送到單片計算機電路，單片計算機電路的輸出一路送到顯示電路，另一路送到微型打印機。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到樁基進(jìn)土長度檢測器包括有檢測膠輪10及10～20塊小磁鐵，檢測膠輪外圓周均勻貼有10～20塊小磁鐵，檢測膠輪裝在箱體上，樁基進(jìn)土長度檢測電路中的干簧管J固定在箱體內(nèi)靠近檢測膠輪的地方。樁基進(jìn)土長度檢測電路中干簧管J的觸點與三極管TR基極相接，TR集電極通過集成電路IC9中的反相器A與單片計算機電路中IC1的12腳相接。擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路中的檢波器Z通過R12接集成電路IC10的2腳，IC10的輸出6腳通過電容C6、二極管D1、電阻R5接比較及整形電路中IC11的2腳相接，IC11的2腳還和電容C7、電位器W1相接，IC11的輸出6腳與集成電路IC8(B)的12腳相接，IC8的9腳通過集成電路IC9中的反相器B接IC1的13腳。


圖1為本實用新型的原理方框圖；圖2為本實用新型外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為檢測膠輪與樁柱配合時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為擊錘次數(shù)檢測電路及樁基進(jìn)土長度檢測電路的電原理圖；圖5為單片計算機電路的系統(tǒng)原理方框圖；圖6為單片計算機電路的電原理圖。
本實用新型下面將結(jié)合附圖(實施例)作進(jìn)一步詳述參照圖1～圖3，本實用新型由樁基進(jìn)土長度檢測器1、樁基進(jìn)土長度檢測電路2、擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路3、比較及整形電路4、單片計算機電路5、顯示電路6、微型打印機7、直流電源8、箱體9等組成。樁基進(jìn)土長度檢測器1包括有檢測膠輪10及10～20塊小磁鐵11，檢測膠輪10內(nèi)圓周均勻貼有10～20塊小磁鐵11；檢測膠輪10裝在箱體9夾縫部分，樁基進(jìn)長度檢測電路2中的干簧管J固定在箱體9內(nèi)靠近檢測膠輪10的地方；箱體9下部有兩只腳12，它們與檢測膠輪10一起支承箱體9；箱體9上還裝有電源開關(guān)K、復(fù)位開關(guān)AN、電源指示燈LED9，并開有出紙口13。使用時，把記錄儀放在樁柱14旁，使檢測膠輪10緊靠樁柱，當(dāng)重錘15打擊樁柱14，樁柱14向下插入地面，帶動檢測膠輪10轉(zhuǎn)動，每當(dāng)小磁鐵11經(jīng)過干簧管J旁，就會感應(yīng)出一個脈沖。
參照圖4，樁基進(jìn)土長度檢測電路2由三極管TR、干簧管J、電阻R18、R20、集成電路IC9中的反相器A等組成；擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路3由集成電路IC10、二極管D1、電容C5～C7、電阻R12～R15、檢波器Z等組成；比較及整形電路4由集成電容IC11、IC8的B部分、IC9中的反相器B及電位器、電阻、電容等組成；單片計算機電路5由單片機IC1、集成電路IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、變位開關(guān)AN、電容C3等組成；顯示電路6由集成電路IC12～I(xiàn)C19、顯示管LED1～LED8等組成。
實際工作時(見圖3)，每當(dāng)檢測膠輪中的小磁鐵11經(jīng)過干簧繼電器J旁，J吸合，三極管TR截止，反相器A的2腳輸出低電平；當(dāng)小磁鐵11離開干簧管J時，J釋放，TR飽和導(dǎo)通，反相器A反相，7腳輸出高電平，計算機系統(tǒng)獲得一次計數(shù)脈沖。
設(shè)檢測膠輪10圓周長為100厘米，樁柱每向下移動100厘米，檢測膠輪10轉(zhuǎn)動一周，計算機系統(tǒng)將采集到10個脈沖(采用10塊小磁鐵11)，通過計算轉(zhuǎn)換，即獲得樁柱下移100厘米的數(shù)據(jù)。
檢波器Z把重錘打擊樁柱的機械振動轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘?，?jīng)過IC10放大，由D1、C7整流濾波變成直流信號；IC11連接成一個比較電路和IC8(B部分)一起對直流信號整形，使每打擊一次產(chǎn)生一個脈沖，IC9中的反相器B對脈沖信號反相，以獲得適合計算機的計數(shù)脈沖。
參照圖5，錘擊及進(jìn)尺檢測脈沖信號分別接至CPU單片機IC1(8031)的兩個外部中斷引腳(13、12腳)，供CPU計數(shù)；CPU的PO端口為低8位地址與數(shù)據(jù)線分時復(fù)用，ALE引腳提供低8位地址鎖存允許信號，地址、數(shù)據(jù)線分離后連接至外部存貯器EPROM；CPU讀、寫信號經(jīng)地址譯碼后與打印機7連接，使打印機可被CPU按外部數(shù)據(jù)存貯器的方式訪問，CPU輸出至打印機的數(shù)據(jù)信號須經(jīng)一級緩沖；CPU與發(fā)光數(shù)碼管顯示器的連接采用串行口擴展并行口接口電路，為靜態(tài)顯示方式。
參照圖6，電路接通電源時，電容C3的充電過程保證在IC3的RESET引腳提供CPU加電復(fù)位所需一定時間的高電位信號，復(fù)位過程結(jié)束后CPU開始執(zhí)行外部程序存貯器IC4(2764)中的程序。
程序規(guī)定CPU做的初始化工作包括CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯單元清零，發(fā)光二極管顯示清零，允許CPU接受兩個外部中斷信號INT0(12腳)和INT1(13腳)以便對擊樁檢測的KNOCK脈沖信號及進(jìn)尺測量的STEP脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，打印輸出“工地”、“樁頭”等記錄頭信息。
初始化工作完成后，就要循環(huán)檢測“結(jié)束鍵”AN是否按下，檢測的原理是在T1引腳(15腳)輸出低電平信號，若AN鍵按下便將P1.0與T1接通，CPU讀P1.0的狀態(tài)，是低電位就表示已按下AN鍵，此時禁止CPU進(jìn)一步接受外部中斷信號，由發(fā)光二極管LED1～LED8顯示并由打印機7打印輸出累計的樁柱進(jìn)尺數(shù)和擊樁數(shù)。
在CPU循環(huán)等待AN按下的過程中，如有KNOCK或STEP信號到來，CPU就會自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行它們各自的中斷處理程序，記錄中斷次數(shù)，顯示擊樁次數(shù)和打印輸出樁柱每米進(jìn)尺的擊樁數(shù)。
打印機按CPU的外部數(shù)據(jù)存貯器方式聯(lián)接，其十六進(jìn)制地址為7FFFH，對此地址的外部數(shù)據(jù)存貯器寫指令即完成向打印機輸出數(shù)據(jù)(PRN STROBE、PRN DATA)，讀指令可獲得打印機的當(dāng)前工作狀態(tài)(忙或閑，PRN BUSY)。
8個移位寄存器IC12～I(xiàn)C19(74164)串接于IC1(PCU)的串行輸出口，在操作模式O下成為CPU的擴展并行接口，用于驅(qū)動發(fā)光數(shù)碼顯示二極管LED1～LED8，串行接口的RXD引腳輸出串行移位信號，TXD引腳輸出移位同步脈沖，協(xié)調(diào)移位寄存器IC12～I(xiàn)C19與CPU串口的工作。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1.可打印和顯示每米擊錘數(shù)和總錘數(shù)，自動記錄樁基進(jìn)土長度，提高了施工過程數(shù)據(jù)的真實性，減少了工作人員的勞動強度。
2.結(jié)構(gòu)簡單，線路合同，性能可靠，使用方便，可在建筑地基施工中廣泛推廣使用。
權(quán)利要求1.一種自動樁基施工記錄儀，包括箱體9、直流電源8，其特征在于還有樁基進(jìn)土長度檢測器1、樁基進(jìn)土長度檢測電路2、擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路3、比較及整形電路4、單片計算機電路5、顯示電路6、微型打印機7，樁基進(jìn)土長度檢測器1檢測到的信號通過樁基進(jìn)土長度檢測電路2送到單片計算機電路5，擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路3的輸出經(jīng)由比較及整形電路4也送到單片計算機電路5，單片計算機電路5的輸出一路送到顯示電路6，另一路送到微型打印機7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄儀，其特征在于樁基進(jìn)土長度檢測器1包括有檢測膠輪10及10～20塊小磁鐵11，檢測膠輪10外圓周均勻貼有10～20塊小磁鐵11，檢測膠輪10裝在箱體9上，樁基進(jìn)土長度檢測電路2中的干簧管J固定在箱體9內(nèi)靠近檢測膠輪10的地方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄儀，其特征在于樁基進(jìn)土長度檢測電路2中干簧管J的觸點與三極管TR基極相接，TR集電極通過集成電路IC9中的反相器A與單片計算機電路5中IC1的12腳相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄儀，其特征在于擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路3中的檢波器Z通過R12接集成電路IC10的2腳，IC10的輸出6腳通過電容C6、二極管D1、電阻R5接比較及整形電路4中IC11的2腳相接，IC11的2腳還和電容C7、電位器W1相接，IC11的輸出6腳與集成電路IC8(B)的12腳相接，IC8的9腳通過集成電路IC9中的反相器B接IC1的13腳。
專利摘要本實用新型涉及一種自動樁基施工記錄儀，它由擊樁次數(shù)檢測器及檢測電路、樁基進(jìn)土長度檢測器及檢測電路、比較及整形電路、單片計算機電路、顯示電路、打印機、箱體等組成。由于采用了特殊的樁擊進(jìn)土長度檢測器及擊樁次數(shù)檢測器，并通過相應(yīng)的檢測電路檢測出信號，再通過單片計算機的控制處理，故本實用新型可自動記錄樁基進(jìn)土長度，并可自動打印和顯示每米擊錘數(shù)和總錘數(shù)，從而提高了施工質(zhì)量監(jiān)督，減少了工作人員的勞動強度。
文檔編號G01B7/26GK2132152SQ9222746
公開日1993年5月5日 申請日期1992年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月9日
發(fā)明者蔣企, 謝劍波, 呂金水 申請人:蔣企, 謝劍波, 呂金水