[实用新型]浮点式桩基无损检测仪

说明书

本实用新型涉及一种建筑物桩基础质量的无损检测装置。

在中国专利CN207534U、CN1057338A和CN2031522U中，分别公开了三种桩基础质量无损检测装置。在这些装置中，模—数转换器采用定点式结构，前置放大器需要每次信号采集前人为设置且在信号采集过程中固定不变，因而，存在桩基测试中因信号幅值过大而产生溢出失真和因信号幅值太小而降低准确度的缺点以及智能化程度不高的弱点。

本实用新型的目的是提供一种浮点式桩基无损检测装置，能兼顾桩基测试中较大范围的强信号和弱信号的采集而且具有很高的智能化程度。

为达到上述目的，本实用新型在上述浮点式桩基无损检测仪中采用了瞬时二进制浮点放大装置，该装置由采样保持器、阶码产生器、程控放大器及阶码锁存器组成；采样保持器输入端与二次仪表输出端连接、输出端分别与阶码产生器、程控放大器的输入端连接，阶码产生器的数字输出端分别与程控放大器数控端、阶码锁存器连接，程控放大器的输出端与A/D的模拟信号输入端连接，阶码锁存器与数据总线三态连接。

本实用新型的最佳实施例见图1、图2、图3、图4。

其中：

图1是浮点式桩基无损检测仪结构框图；

图2是瞬时二进制浮点放大装置电路原理图；

图3是阶码产生器电路原理图；

图4是编码器电路原理图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型的浮点式桩基无损检测仪由传感器、二次仪表、瞬时二进制浮点放大装置、模—数转换器、数据缓存器、时序控制电路和单电机组成。传感器按桩基测试中的不同要求可以选择速度计、加速度计、应变计或压力计等，二次仪表可根据不同类型的传感器选择电压放大器、电荷放大器或动态应变仪。瞬时二进制浮点放大装置可根据二次仪表的输出电压信号幅度的大小而自动改变增益，将二次仪表的输出电压信号先放大到处于A/D集成电路满幅电压和半满幅电压之间，再由A/D转换成相应16位二进制基码输出，在上述过程之中，同时保存了一个与浮点放大倍数对应的二进制阶码，基码与阶码共同组成模—数转换的输出结果。时序控制电路是一个脉冲分配器，在每个采样周期之内发出若干脉冲，将基码和阶码同与锁存并异步向数据总线开放，并分别写入数据缓存器不同地址的单元。单片机通过接口对时序控制电路进行设置以选择采样周期和采样点数并控制采样过程的启动和停止。单片机可对数据缓存器寻址读取，然后进行数据处理或由RS-232串行通讯口传送到上位计算机。

图2中，采样保持器选用AD585芯片，程控放大器由两片AD526级联而成，两个或门选用74HC32，程控放大器的总增益G与阶码M之间的关系如表1所示，74HC574构成阶码锁存器。

         表1

 M₃   M₂    M₁  M₀  G

 0      0     0     0     1

 0      0     0     1     2

 0      0     1     0     4

 0      0     1     1     8

 0      1     0     0     16

 0      1     0     1     32

 0      1     1     0     64

 0      1     1     1     128

 1      0     0     0     256

采样保持器将二次仪表输出的连续时间信号xi按采样周期离散化，离散信号由阶码产生器进行幅度鉴别并产生对应的二进制阶码M，阶码分别由二进制程控放大器和阶码锁存器锁存，S/H、CLK、M选通脉冲由时序控制电路提供。