专利名称：自动桩基施工记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种记录仪，特别是一种自动桩基施工记录仪。
在建筑地基施工中，“打桩”是最常用的做法。不管是预制桩或灌注桩，桩身进土长度、所需的总锤击数以及每米锤击数等对于了解不同深度土层力学性质，桩基承载力以及是否符合设计要求等一系列的质量指标有直接或间接关系。过去，每米击锤数和总击锤数靠打桩工人数数，桩长则靠丈量。这些参数由人工填写“施工记录表”而获得。数数和丈量难免有误，而严重的是有虚报桩身长度以达到偷工减料目的的可能，从而直接影响工程质量。为防止这种情况出现，建设方往往要派专人日夜进行质量监督，但仍不能充分堵截。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种可自动记录桩基进土长度及记录每米击锤数和总锤数的自动桩基施工记录仪。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型包括箱体、直流电源，其特征在于还有桩基进土长度检测器、桩基进土长度检测电路、击桩次数检测器及检测电路、比较及整形电路、单片计算机电路、显示电路、微型打印机，桩基进土长度检测器检测到的信号通过桩基进土长度检测电路送到单片计算机电路，击桩次数检测器及检测电路的输出经由比较及整形电路也送到单片计算机电路，单片计算机电路的输出一路送到显示电路，另一路送到微型打印机。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到桩基进土长度检测器包括有检测胶轮10及10～20块小磁铁，检测胶轮外圆周均匀贴有10～20块小磁铁，检测胶轮装在箱体上，桩基进土长度检测电路中的干簧管J固定在箱体内靠近检测胶轮的地方。桩基进土长度检测电路中干簧管J的触点与三极管TR基极相接，TR集电极通过集成电路IC9中的反相器A与单片计算机电路中IC1的12脚相接。击桩次数检测器及检测电路中的检波器Z通过R12接集成电路IC10的2脚，IC10的输出6脚通过电容C6、二极管D1、电阻R5接比较及整形电路中IC11的2脚相接，IC11的2脚还和电容C7、电位器W1相接，IC11的输出6脚与集成电路IC8(B)的12脚相接，IC8的9脚通过集成电路IC9中的反相器B接IC1的13脚。
图1为本实用新型的原理方框图；图2为本实用新型外形结构示意图；图3为检测胶轮与桩柱配合时的结构示意图；图4为击锤次数检测电路及桩基进土长度检测电路的电原理图；图5为单片计算机电路的系统原理方框图；图6为单片计算机电路的电原理图。
本实用新型下面将结合附图(实施例)作进一步详述参照图1～图3，本实用新型由桩基进土长度检测器1、桩基进土长度检测电路2、击桩次数检测器及检测电路3、比较及整形电路4、单片计算机电路5、显示电路6、微型打印机7、直流电源8、箱体9等组成。桩基进土长度检测器1包括有检测胶轮10及10～20块小磁铁11，检测胶轮10内圆周均匀贴有10～20块小磁铁11；检测胶轮10装在箱体9夹缝部分，桩基进长度检测电路2中的干簧管J固定在箱体9内靠近检测胶轮10的地方；箱体9下部有两只脚12，它们与检测胶轮10一起支承箱体9；箱体9上还装有电源开关K、复位开关AN、电源指示灯LED9，并开有出纸口13。使用时，把记录仪放在桩柱14旁，使检测胶轮10紧靠桩柱，当重锤15打击桩柱14，桩柱14向下插入地面，带动检测胶轮10转动，每当小磁铁11经过干簧管J旁，就会感应出一个脉冲。
参照图4，桩基进土长度检测电路2由三极管TR、干簧管J、电阻R18、R20、集成电路IC9中的反相器A等组成；击桩次数检测器及检测电路3由集成电路IC10、二极管D1、电容C5～C7、电阻R12～R15、检波器Z等组成；比较及整形电路4由集成电容IC11、IC8的B部分、IC9中的反相器B及电位器、电阻、电容等组成；单片计算机电路5由单片机IC1、集成电路IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、变位开关AN、电容C3等组成；显示电路6由集成电路IC12～IC19、显示管LED1～LED8等组成。
实际工作时(见图3)，每当检测胶轮中的小磁铁11经过干簧继电器J旁，J吸合，三极管TR截止，反相器A的2脚输出低电平；当小磁铁11离开干簧管J时，J释放，TR饱和导通，反相器A反相，7脚输出高电平，计算机系统获得一次计数脉冲。
设检测胶轮10圆周长为100厘米，桩柱每向下移动100厘米，检测胶轮10转动一周，计算机系统将采集到10个脉冲(采用10块小磁铁11)，通过计算转换，即获得桩柱下移100厘米的数据。
检波器Z把重锤打击桩柱的机械振动转变为微弱的电信号，经过IC10放大，由D1、C7整流滤波变成直流信号；IC11连接成一个比较电路和IC8(B部分)一起对直流信号整形，使每打击一次产生一个脉冲，IC9中的反相器B对脉冲信号反相，以获得适合计算机的计数脉冲。
参照图5，锤击及进尺检测脉冲信号分别接至CPU单片机IC1(8031)的两个外部中断引脚(13、12脚)，供CPU计数；CPU的PO端口为低8位地址与数据线分时复用，ALE引脚提供低8位地址锁存允许信号，地址、数据线分离后连接至外部存贮器EPROM；CPU读、写信号经地址译码后与打印机7连接，使打印机可被CPU按外部数据存贮器的方式访问，CPU输出至打印机的数据信号须经一级缓冲；CPU与发光数码管显示器的连接采用串行口扩展并行口接口电路，为静态显示方式。
参照图6，电路接通电源时，电容C3的充电过程保证在IC3的RESET引脚提供CPU加电复位所需一定时间的高电位信号，复位过程结束后CPU开始执行外部程序存贮器IC4(2764)中的程序。
程序规定CPU做的初始化工作包括CPU内部数据存贮单元清零，发光二极管显示清零，允许CPU接受两个外部中断信号INT0(12脚)和INT1(13脚)以便对击桩检测的KNOCK脉冲信号及进尺测量的STEP脉冲信号进行计数，打印输出“工地”、“桩头”等记录头信息。
初始化工作完成后，就要循环检测“结束键”AN是否按下，检测的原理是在T1引脚(15脚)输出低电平信号，若AN键按下便将P1.0与T1接通，CPU读P1.0的状态，是低电位就表示已按下AN键，此时禁止CPU进一步接受外部中断信号，由发光二极管LED1～LED8显示并由打印机7打印输出累计的桩柱进尺数和击桩数。
在CPU循环等待AN按下的过程中，如有KNOCK或STEP信号到来，CPU就会自动转向执行它们各自的中断处理程序，记录中断次数，显示击桩次数和打印输出桩柱每米进尺的击桩数。
打印机按CPU的外部数据存贮器方式联接，其十六进制地址为7FFFH，对此地址的外部数据存贮器写指令即完成向打印机输出数据(PRN STROBE、PRN DATA)，读指令可获得打印机的当前工作状态(忙或闲，PRN BUSY)。
8个移位寄存器IC12～IC19(74164)串接于IC1(PCU)的串行输出口，在操作模式O下成为CPU的扩展并行接口，用于驱动发光数码显示二极管LED1～LED8，串行接口的RXD引脚输出串行移位信号，TXD引脚输出移位同步脉冲，协调移位寄存器IC12～IC19与CPU串口的工作。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1.可打印和显示每米击锤数和总锤数，自动记录桩基进土长度，提高了施工过程数据的真实性，减少了工作人员的劳动强度。
2.结构简单，线路合同，性能可靠，使用方便，可在建筑地基施工中广泛推广使用。
权利要求1.一种自动桩基施工记录仪，包括箱体9、直流电源8，其特征在于还有桩基进土长度检测器1、桩基进土长度检测电路2、击桩次数检测器及检测电路3、比较及整形电路4、单片计算机电路5、显示电路6、微型打印机7，桩基进土长度检测器1检测到的信号通过桩基进土长度检测电路2送到单片计算机电路5，击桩次数检测器及检测电路3的输出经由比较及整形电路4也送到单片计算机电路5，单片计算机电路5的输出一路送到显示电路6，另一路送到微型打印机7。
2.根据权利要求1所述的记录仪，其特征在于桩基进土长度检测器1包括有检测胶轮10及10～20块小磁铁11，检测胶轮10外圆周均匀贴有10～20块小磁铁11，检测胶轮10装在箱体9上，桩基进土长度检测电路2中的干簧管J固定在箱体9内靠近检测胶轮10的地方。
3.根据权利要求1所述的记录仪，其特征在于桩基进土长度检测电路2中干簧管J的触点与三极管TR基极相接，TR集电极通过集成电路IC9中的反相器A与单片计算机电路5中IC1的12脚相接。
4.根据权利要求1所述的记录仪，其特征在于击桩次数检测器及检测电路3中的检波器Z通过R12接集成电路IC10的2脚，IC10的输出6脚通过电容C6、二极管D1、电阻R5接比较及整形电路4中IC11的2脚相接，IC11的2脚还和电容C7、电位器W1相接，IC11的输出6脚与集成电路IC8(B)的12脚相接，IC8的9脚通过集成电路IC9中的反相器B接IC1的13脚。
专利摘要本实用新型涉及一种自动桩基施工记录仪，它由击桩次数检测器及检测电路、桩基进土长度检测器及检测电路、比较及整形电路、单片计算机电路、显示电路、打印机、箱体等组成。由于采用了特殊的桩击进土长度检测器及击桩次数检测器，并通过相应的检测电路检测出信号，再通过单片计算机的控制处理，故本实用新型可自动记录桩基进土长度，并可自动打印和显示每米击锤数和总锤数，从而提高了施工质量监督，减少了工作人员的劳动强度。
文档编号G01B7/26GK2132152SQ9222746
公开日1993年5月5日 申请日期1992年7月9日 优先权日1992年7月9日
发明者蒋企, 谢剑波, 吕金水 申请人:蒋企, 谢剑波, 吕金水