便攜式樁基礎(chǔ)檢測儀的研制.pdf

1、近年來，國內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展的如火如荼，因此對建筑質(zhì)量的檢測變得尤為重要。樁基礎(chǔ)作為建筑基礎(chǔ)形式中重要的一部分，在大型廠房、建筑、港口以及橋梁等工程中被廣泛采用。樁基礎(chǔ)有多種形式，使用最多的為混凝土灌注樁，特別是大型工程幾乎都采用這種類型樁作為樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)的作業(yè)本身是隱蔽工程，面對地形環(huán)境、施工條件等因素很容易受到影響，使樁身出現(xiàn)質(zhì)量問題，造成安全隱患。因此，設(shè)計(jì)一種專門針對樁基完整性進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測儀器尤為重要。
　　樁身

2、完整性檢測最常用的方法是低應(yīng)變反射波法。它是以應(yīng)力波理論為基礎(chǔ)，基于該方法制作的儀器具有方便、可靠、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)從而在世界各地得到了廣泛使用。本文依據(jù)反射波理論，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，同時(shí)兼顧低成本、易操作等特點(diǎn)而開發(fā)了一套便攜式樁基礎(chǔ)檢測儀。選用STM32F103系列的32位單片機(jī)為主控制器，在數(shù)據(jù)采集單元部分運(yùn)用了浮點(diǎn)放大技術(shù)，利用可觸摸串口屏良好的人機(jī)交互環(huán)境對檢測系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)。當(dāng)檢測儀輸入速度傳感器的采樣反射波后，經(jīng)過采集單元的處

3、理后在串口屏顯示?，F(xiàn)場人員通過串口屏的觸摸操作可對波形進(jìn)行處理，從而輔助現(xiàn)場人員對樁基完整性做出判斷。
　　本文首先詳細(xì)論述了樁基礎(chǔ)檢測的方法和優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了低應(yīng)變反射波法測樁原理。其次，根據(jù)檢測儀的功能需求設(shè)計(jì)出整個(gè)檢測儀系統(tǒng)的功能組成、工作原理以及實(shí)現(xiàn)方案。整個(gè)檢測儀硬件部分分為數(shù)據(jù)采集模塊、主控制器和人機(jī)交互模塊三個(gè)部分。數(shù)據(jù)采集模塊采用浮點(diǎn)放大技術(shù)，保證采樣波形不失真，主控制器對數(shù)據(jù)采集模塊和人機(jī)交互模塊進(jìn)行控制。軟件

4、部分利用STM32F103庫開發(fā)，對主控制芯片STM32F103的初始化配置、串口屏的驅(qū)動、功能應(yīng)用函數(shù)、數(shù)據(jù)采集模塊都進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。最后，對檢測儀各個(gè)功能模塊進(jìn)行了調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行良好，波形顯示清晰，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
　　本檢測儀系統(tǒng)選用的處理器具有數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大和低功耗等特點(diǎn)，因此特別適合便攜式設(shè)備。觸摸串口屏界面功能豐富，操作簡單，現(xiàn)場測試人員只需對顯示屏進(jìn)行觸控，即可完成整個(gè)檢測過程。綜上所述，本檢測儀攜帶便捷、