[发明专利]基于嵌入式的地基系数K30检测装置

说明书

技术领域

本发明属于土工试验技术领域，具体涉及基于嵌入式的地基系数K30检测装置。

背景技术

我国铁路系统自1985年大秦线施工引入K30平板载荷试验以来，在铁路建设中已经逐步推广应用。自此以来，地基系数K30已成为新线铁路控制基床和路堤填料压实质量的主要指标之一，并已正式列入《铁路路基工程质量检验评定标准》(TB10414-98)和《铁路路基设计规范》(TB10001-99)。

地基系数K30是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小，其测量地基系数K30的基本原理为：它是用直径为300mm的刚性承载板进行静压平板载荷试验，取第一次加载测得的应力—位移（σ-s）曲线上s为1.25mm所对应的荷载σ_s，按K30=σ_s/1.25计算得出，现有技术普遍采用K30地基系数测定仪进行测定。

现有技术的K30地基系数测定仪采用手动液压式加载装置，主要包括加载系统、测桥，加载系统有载荷板、千斤顶、手动油泵、高压油管、升降杆组成，通过对载荷板进行加载，使得升降杆起升，结合测桥部分的沉降量测表对加载后的地基进行沉降量的测量。现有技术测定地基系数K30过程较为复杂，需要手动调节加载装置，通过普通的百分表测量沉降量准确性差，不仅存在较大的设备误差同时也存在较大的读数误差，因此，开发一种能够实现自动加载的，自动读取测量数据的、能够直观显示的自动检测装置很有必要。

发明内容

针对以上问题，本发明提供基于嵌入式的地基系数K30检测装置，不仅能够实现对载荷板的自动加载，同时能够自动获取地基沉降量数据，并可以将测量数据、环境温度进行实时显示，检测准确性高，使用方便。

本发明的技术方案如下：基于嵌入式的地基系数K30检测装置，包括加载组件、载荷板、支撑梁、支撑座；加载装置包括控制板、伺服电机、同步带、滚珠丝杠、套杆、供电单元、显示屏、外壳、后盖、加载块、电机固定板、支架、红外位移传感器、压力传感器、温湿度传感器。

控制板安装在外壳下部的内壁上，控制板与伺服电机连接，伺服电机通过电机固定板固定在外壳上部的内腔中，伺服电机输出端通过同步带与滚珠丝杆的顶端连接，滚珠丝杆下端套接有套杆，套杆顶端固定设置有加载块，加载块放置在载荷板上，控制板与显示屏直接连接，显示屏安装在外壳上，控制板与红外位移传感器连接，加载块与载荷板之间设置有压力传感器，压力传感器与控制板连接，温湿度传感器与控制板连接，温湿度传感器设置在支架上，供电单元与控制板连接，外壳与后盖通过螺栓连接。

载荷板固定在地基上，支撑梁固定在支撑座上，支撑梁设置在红外位移传感器正下方，载荷板在加载组件的作用下向下沉降，红外位移传感器检测出载荷板沉降位移量，通过加载组件进行测试计算，得到地基系数K30，地基系数K30数值直接显示在加载组件的显示屏上。

所述控制板包括嵌入式处理器、位移检测单元、压力检测单元、温度湿检测单元、存储单元，所述嵌入式处理器为装置的核心部分，嵌入式处理器分别与位移检测单元、压力检测单元、温度检测单元连接，位移检测单元与红外位移传感器连接，红外位移传感器采集到的位移数据通过位移检测单元分类处理传输至嵌入式处理器，压力检测单元与压力传感器连接，压力传感器采集到的压力值数据通过压力检测单元分类处理传输至嵌入式处理，温湿度检测单元与温湿度传感器连接，温湿度传感器采集到的温湿度数据通过温湿度检测单元传输至嵌入式处理器，通过结合位移数据、压力数据、温湿度数据计算得到地基系数K30。

所述红外传感器设置在支架上，所述红外传感器设置有两个，所述红外传感器产生的红外线正对于支撑梁的轴线上。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本发明作详细描述。