一种标贯动探自动记录仪的制作方法

1.本技术涉及岩土工程勘察的领域，尤其是涉及一种标贯动探自动记录仪。


背景技术：

2.在建筑施工和道路施工等施工时，施工人员会对地面进行标准贯入试验，从而检测出地面的承载能力。
3.目前，相关技术公开一种标准贯入仪，包括底板和贯入管，底板开设有供贯入管穿设的通孔。贯入管的顶端固定安装有锤垫，锤垫远离连接杆的一侧固定安装有导向杆。导向杆升降套设有锤块，导向杆螺纹套设有限位板。锤块远离锤垫的一侧固定安装有吊绳，吊绳连接有卷扬机。将底板放置于地面，之后贯入管穿过通孔后插入地面。通过卷扬机拉动吊绳向上移动，从而带动锤块向上移动。在锤块抵贴于限位板后，卷扬机松开吊绳，锤块受到重力向下掉落捶击锤垫，从而使贯入管向地面深处插入。通过计算贯入管贯入地面一定的深度需要的锤击次数，从而计算出地面的承载能力。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为统计锤块的锤击次数一般为检测人员人工进行计数。锤块每次升降锤击锤垫需要的时间长，从而使工作人员统计锤击次数时出现错误。


技术实现要素：

5.为了方便检测人员统计锤击次数，本技术提供一种标贯动探自动记录仪。
6.本技术提供的一种标贯动探自动记录仪，采用如下的技术方案：
7.一种标贯动探自动记录仪，包括底板，所述底板开设有通孔，所述通孔内部穿设有贯入管，所述贯入管的顶端固定安装有锤垫，所述锤垫远离贯入管的一侧固定安装有导向杆，所述导向杆螺纹套设有限位板，所述所述导向杆升降套设有锤块，所述锤块的顶侧固定安装有吊绳，所述底板固定安装有电子计数器和卷扬机，所述吊绳的远离锤块的一端连接于卷扬机，所述锤垫远离贯入管的一侧嵌设有压力传感器，所述压力传感器与电子计数器之间电连接。
8.通过采用上述技术方案，启动卷扬机，卷扬机通过吊绳带动锤块向上移动抵贴与限位板，之后卷扬机松开吊绳，锤块向下移动锤击锤垫，从而使锤管贯入地面。在锤块锤击锤垫时，锤块挤压压力传感器，从而使传感器向电子计数器发送高电平信号，电子计数器计算一次锤击次数。在锤块不断升降锤击锤垫，在贯入管贯入地面的深度达到预设的深度时，关闭卷扬机。检测人员读取电子计数器上显示的锤击次数，从而方便检测人员统计锤击次数。
9.可选的，所述压力传感器与电子计数器之间设置有防误触模块，所述压力传感器的电源端和防误触模块的电源端均连接于第一电源vcc1，所述电子计数器的电源端连接于第二电源vcc2，所述压力传感器的接地端、防误触模块的接地端和电子计数器的接地端均连接于电源地，所述压力传感器的输出端与防误触模块的输入端连接，所述防误触模块的输出端与电子计数器的输入端连接。
10.通过采用上述技术方案，在有石块和砂石等杂物掉落撞击压力传感器时，防误触模块阻止压力传感器向电子计数器发送高电平信号，从而降低电子计数器统计错误的情况出现。
11.可选的，所述防误触模块包括第一电阻器r1、第二电阻器r2和第一比较器ic1，所述第一电阻器r1的一端与防误触模块的电源端连接，所述第一电阻器r1的另一端连接于第二电阻器r2的一端和第一比较器ic1的反向输入端，所述第二电阻器r2的另一端与防误触模块的接地端连接，所述第一比较器ic1的正向输入端与防误触模块的输入端连接，所述第一比较器ic1的输出端与防误触模块的输出端连接。
12.通过采用上述技术方案，锤块的重量大，锤块撞击压力传感器时的压力大，而石块和砂砾掉落在压力传感器时产生的压力小。通过第一电阻器r1和第二电阻器r2进行分压，从而为第一比较器ic1提供一个比较电压，从而使压力传感器输出的信号有一个下限值。在锤块锤击压力传感器时，压力传感器发出的信号大于下限值，从而使第一比较器ic1发出高电平，电子计数器记录一次锤击次数。而石块和砂砾掉落在压力传感器时，压力传感器发出的信号小于下限值，第一比较器ic1发出低电平，电子计数器不记录锤击次数，从而降低电子计数器统计错误的情况出现。
13.可选的，所述压力传感器的接地端与电源地之间设置有距离检测机构，所述距离检测机构用于启闭压力传感器。
14.通过采用上述技术方案，距离检测机构检测贯入管贯入地面的深度，在深度大于需要的深度时，距离检测机构关闭压力传感器，电子计数器停止计数，从而降低贯入管贯入深度足够后，锤块继续锤击锤垫，而电子计数器继续统计锤击次数的情况出现。
15.可选的，所述距离检测机构包括距离传感器、比较模块和控制模块，所述距离传感器与贯入管的外壁之间固定安装有磁体，所述距离传感器的电源端和比较模块的电源端均连接于第一电源vcc1，所述距离传感器的接地端、比较模块的接地端和控制模块的接地端均连接于电源地，所述距离传感器的输出端与比较模块的输入端连接，所述比较模块的输出端与控制模块的输入端连接，所述控制模块的电源端与压力传感器的接地端连接。
16.通过采用上述技术方案，距离传感器通过磁体安装在贯入管的外壁，从而方便一端距离传感器在贯入管的位置。距离传感器检测到地面的距离并根据到地面的距离向比较模块发送一个信号。在贯入未管贯入地面的距离达到预设的深度时，比较模块向控制模块发送高电平，控制模块启动，控制模块启动后打开压力传感器，从而使压力传感器检测锤块是否锤击锤垫。在贯入管贯入地面的距离达到预设的深度时，比较模块向控制模块发送低电平，控制模块关闭，控制模块关闭后，压力传感器也关闭，从而使压力传感器停止向计数传感器发送信号，进而降低贯入管贯入深度足够后，锤块继续锤击锤垫，而电子计数器继续统计锤击次数的情况出现。
17.可选的，所述比较模块包括第三电阻器r3、第四电阻器r4和第二比较器ic2，所述第三电阻器r3的一端与比较模块的电源端连接，所述第三电阻器r3的另一端连接于第四电阻器r4的一端和第二比较器ic2的反向输入端，所述第四电阻器r4的另一端与比较模块的接地端连接，所述第二比较器ic2的正向输入端与比较模块的输入端连接，所述比较模块的输出端与比较模块的输出端连接。
18.通过采用上述技术方案，通过第三电阻器r3和第四电阻器r4进行分压，从而为第
一比较器ic1提供一个取样电压。取样电压代表距离传感器到地面一定距离时输出的电压。之后根据需要贯入管向地面贯入的深度，调整距离传感器在贯入管上的位置，让距离传感器到地面的距离等于取样电压代表的距离传感器到地面的距离与贯入管需要贯入地面的深度之和。之后启动卷扬机带动锤块升降锤击锤垫，从而使贯入管贯入地面。在贯入管贯入地面的深度小于预设的深度时，距离传感器发出的信号大于取样电压，第二比较器ic2发出高电平，控制模块启动，压力传感器也启动，电子计数器进行计数。在贯入管贯入地面的深度大于预设的深度时，距离传感器发出的信号小于取样电压，第二比较器ic2发出低电平，控制模块关闭，压力传感器也关闭，电子计数器停止计数，从而降低贯入管贯入深度足够后，锤块继续锤击锤垫，而电子计数器继续统计锤击次数的情况出现。
19.可选的，所述控制模块包括第五电阻器r5和第一三极管q1，所述第一三极管q1为npn型三极管，所述第五电阻器r5的一端与控制模块的输入端连接，所述第五电阻器r5的另一端与第一三极管q1的基极连接，所述第一三极管q1的集电极与控制模块的电源端连接，所述第一三极管q1的发射极与控制模块的接地端连接。
20.通过采用上述技术方案，在比较模块发出高电平时，第一三极管q1导通，从而使压力传感器得电启动。在比较模块发出低电平时，第一三极管q1截止，从而使压力传感器关闭。第五电阻器r5起到限流的作用，从而减低流入第一三极管q1的基极的电流大而损坏的情况出现。
21.可选的，所述控制模块设置有报警模块，报警模块包括第二三极管q2和蜂鸣器f，所述第二三极管q2为pnp型三极管，所述第二三极管q2的基极与第一三极管q1的基极连接，所述第二三极管q2的发射极与第一电源vcc1连接，所述第二三极管q2的集电极与蜂鸣器f的一端连接，所述蜂鸣器f的另一端与电源地连接。
22.通过采用上述技术方案，在比较模块发出高电平时，第二三极管q2截止，从而使蜂鸣器f关闭；在比较模块发出低电平时，第二三极管q2导通，从而使蜂鸣器f启动发出警报，从而提醒检测人员贯入管贯入地面的深度达到预设的深度。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.在锤块锤击锤垫时，压力传感器受到锤块的挤压，从而使压力传感器向电子计数器发出信号，电机计数器记录锤块锤击次数，在贯入管贯入地面的深度达到预设的深度时，检测人员读取电子计数器上的示数，从而方便检测人员统计锤击次数；
25.2.通过防误触模块检测压力传感器发出的信号，在石头和砂石掉落撞击压力传感器时，压力传感器发出的信号小，从而使防误触模块向电子计数器发出低电平，电机计数器不计数，在锤块锤击锤垫时，压力传感器受到锤块的挤压的力大，从而使压力传感器发出的信号大，进而使防误触模块向电子计数器发出高电平，电子计数器进行计数，防误触模块有利于降低电子计数器误统计的情况出现；
26.3.通过距离检测机构检测贯入管贯入地面的深度，在贯入管贯入地面的深度大于预设的深度时，距离检测机构关闭压力传感器，从而使电子计数器停止计数，进而降低贯入管贯入深度足够后，锤块继续锤击锤垫，而电子计数器继续统计锤击次数的情况出现。
附图说明
27.图1是本技术实施例的整体结构示意图；
28.图2是本技术实施例的部分结构示意图；
29.图3是本技术实施例的原理框图；
30.图4是本技术实施例的电路图。
31.附图标记说明：1、底板；2、通孔；3、贯入管；4、锤垫；5、导向杆；6、锤块；7、限位板；8、吊绳；9、卷扬机；10、电子计数器；11、压力传感器；12、距离检测机构；121、距离传感器；122、比较模块；123、控制模块；13、磁体；14、防误触模块；15、报警模块。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种标贯动探自动记录仪。
34.参照图1、图2，一种标贯动探自动记录仪，包括底板1，底板1开设有通孔2，通孔2内部穿设有贯入管3。贯入管3的顶端固定安装有锤垫4，锤垫4远离贯入管3的一侧固定安装有导向杆5，导向杆5升降套设有锤块6。导向杆5螺纹套设有限位板7。锤块6远离锤垫4的一侧固定安装有吊绳8，吊绳8远离锤块6的一端连接有卷扬机9，卷扬机9固定安装于底板1。
35.启动卷扬机9，卷扬机9通过吊绳8带动锤块6上升抵贴与限位板7。之后卷扬机9松开吊绳8，锤块6向下移动锤击锤垫4，从而使贯入管3贯入地面。在贯入管3贯入深度达到预设的深度时，检测人员统计锤击次数，从而检测出地面的承载能力。
36.参照图1、图2，底板1固定安装有电子计数器10，锤垫4靠近锤块6的一侧嵌设有压力传感器11。贯入管3的外壁设置有距离检测机构12。
37.参照图1、图3，距离检测机构12包括距离传感器121、比较模块122和控制模块123。距离传感器121与贯入管3的外壁之间安装有磁体13。距离传感器121通过磁体13吸附在贯入管3的外壁，从而方便调整距离传感器121在贯入管3的位置。压力传感器11和电子计数器10之间设置有防误触模块14。控制模块123设置有报警模块15。
38.参照图3、图4，距离传感器121的电源端、比较模块122的电源端、报警模块15的电源端、压力传感器11的电源端和防误触模块14的电源端均连接于第一电源vcc1。电子计数器10的电源端连接于第二电源vcc2。距离传感器121的接地端、比较模块122的接地端、报警模块15的接地端、电子计数器10的接地端和防误触模块14的接地端均连接于电源地。
39.距离传感器121的输出端连接于比较模块122的输入端，比较模块122的输出端连接于控制模块123的输入端。控制模块123的电源端连接于压力传感器11的接地端。控制模块123的输出端连接于防误触模块14的输入端，防误触模块14的输出端连接于电子计数器10的输入端。报警模块15的输入端连接于控制模块123的输出端。
40.距离传感器121检测距离传感器121到地面的距离并生成信号，之后距离传感器121将信号发送给比较模块122。比较模块122根据距离传感器121发出的信号，从而了解贯入管3贯入地面的深度是否大于预设的深度。
41.若贯入管3贯入地面的深度小于预设的深度，则比较模块122发出高电平，控制模块123启动。控制模块123启动后关闭报警模块15，同时启动压力传感器11。在压力传感器11受到锤块6的撞击后，压力传感器11向防误触模块14发出的信号增大，防误触模块14向电子计数器10发出高电平，从而使电子计数器10统计的锤击次数增加一次。防误触模块14用于降低石块和砂石掉落撞击压力传感器11后，电子计数器10统计的锤击次数增加一次的情况
出现。
42.在贯入管3不断贯入地面，在贯入管3贯入地面的深度大于预设的深度时，比较模块122发出低电平，从而使控制模块123关闭。控制模块123关闭后启动报警模块15，从而提醒工作人员贯入实验已经完成。同时压力传感器11关闭，锤块6继续锤击锤垫4时，电子计数器10不统计锤击次数，从而降低贯入管3贯入深度足够后，锤块6继续锤击锤垫4，而电子计数器10继续统计锤击次数的情况出现。检测人员从电子计数器10读取锤块6锤击的次数，从而方便检测人员统计锤击次数。
43.参照图3、图4，比较模块122包括第三电阻器r3、第四电阻器r4和第二比较器ic2，第三电阻器r3的一端连接于比较模块122的电源端。第三电阻器r3的另一端连接于第四电阻器r4的一端和第二比较器ic2的反向输入端。第四电阻器r4的另一端连接于比较模块122的接地端，第二比较器ic2的正向输入端连接于比较模块122的输入端，比较模块122的输出端连接于比较模块122的输出端。
44.第三电阻器r3和第四电阻器r4起到分压作用，通过第三电阻器r3和第四电阻器r4分压后向第二比较器ic2提供一个取样电压。取样电压为距离传感器121到地面一定距离时输出的电压。在开始贯入实验时，调整距离传感器121在贯入管3的位置，让距离传感器121朝向正下方，且距离传感器121到地面的距离等于取样电压表示的距离传感器121到地面的距离和预设的贯入管3需要的贯入地面的深度之和。
45.在贯入管3贯入地面的深度小于预设的深度时，距离传感器121发出的信号大于取样信号，从而使第二比较器ic2发出高电平，进而使比较模块122发出高电平。在贯入管3贯入地面的深度大于预设的深度时，距离传感器121发出的信号小于取样信号，从而使第二比较器ic2发出低电平，进而使比较模块122发出低电平。
46.参照图3、图4，控制模块123包括第五电阻器r5和第一三极管q1，第一三极管q1为npn型三极管。第五电阻器r5的一端连接于控制模块123的输入端，第五电阻器r5的另一端连接于第一三极管q1的基极和控制模块123的输出端。第一三极管q1的集电极连接于控制模块123的电源端，第一三极管q1的发射极连接于控制模块123的接地端。
47.报警模块15包括第二三极管q2和蜂鸣器f，第二三极管q2为pnp型三极管。第二三极管q2的基极连接于报警模块15的输入端，第二三极管q2的发射极连接于第一电源vcc1。第二三极管q2的集电极连接于蜂鸣器f的一端，蜂鸣器f的另一端连接于电源地。
48.在贯入管3贯入地面的深度小于预设的深度时，比较模块122发出高电平，从而使第一三极管q1导通，第二三极管q2截止。第一三极管q1导通使压力传感器11得电启动，在锤块6锤击锤垫4时，电子计数器10会记录锤块6锤击的次数。在贯入管3贯入地面的深度大于预设的深度时，比较模块122发出低电平，从而使第二三极管q2导通，第一三极管q1截止。第一三极管q1截止使压力传感器11关闭，在锤块6锤击锤垫4时，电子计数器10停止记录锤块6锤击的次数，从而降低贯入管3贯入深度足够后，锤块6继续锤击锤垫4，而电子计数器10继续统计锤击次数的情况出现。第二三极管q2导通使蜂鸣器f得电发出警报声，从而提醒检测人员贯入实验已经完成。
49.参照图3、图4，防误触模块14包括第一电阻器r1、第二电阻器r2和第一比较器ic1。第一电阻器r1的一端连接于防误触模块14的电源端，第一电阻器r1的另一端连接于第二电阻器r2的一端和第一比较器ic1的反向输入端。第二电阻器r2的另一端连接于防误触模块
14的接地端，第一比较器ic1的正向输入端连接于防误触模块14的输入端，第一比较器ic1的输出端连接于防误触模块14的输出端。
50.第一电阻器r1和第二电阻器r2进行分压，从而为第一比较器ic1提供一个比较电压。在压力传感器11启动后，锤块6锤击锤垫4时，锤块6会挤压压力传感器11，从而使压力传感器11向防误触模块14发出一个信号。锤垫4挤压压力传感器11发出的信号大于比较电压，从而使第一比较器ic1发出高电平，电子计数器10增加一次锤块6的锤击次数。
51.在压力传感器11启动后，石头和砂砾掉落撞击压力传感器11时，压力传感器11向防误触模块14发出一个信号。石块和砂砾挤压压力传感器11发出的信号小于比较电压，从而使第一比较器ic1发出低电平，电子计数器10不增加锤击次数，从而降低电子计数器10误统计的情况出现。
52.本技术实施例一种标贯动探自动记录仪的实施原理为：在锤块6锤击锤垫4时，压力传感器11受到挤压向防误触模块14发出信号。之后防误触模块14向电子计数器10发出高电平，从而使电子计数器10统计的锤击次数加一。随着锤块6不断锤击锤垫4，从而使计数器统计的锤击次数不断增加，贯入管3贯入地面的深度也不断增加。在贯入管3贯入地面的深度达到预设的深度时，距离检测机构12关闭压力传感器11，启动报警模块15，从而发出警报提醒检测人员贯入实验结束。
53.检测人员从电子计数器10上读取示数，从而方便检测人员统计锤击次数。
54.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。