专利名称：一种排水板施工深度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种施工质量检测装置，尤其是一种排水板施工深度测量装置。
背景技术：
采用排水板能有效加固软土地基，最典型的例子是用于加固高速公路的软土 地基。高速公路的建设和发展是国家经济发展水平的风向标，随着国民经济的快 速发展，物流、人流、商品流大幅度增加，为提高运输效率、降低运输成本，迫 切需要加快我国高速公路的建设。与此同时，高速公路的质量隐患也不容忽视， 不断有新闻报道高速公路部分路面出现裂缝甚至路基坍塌事故，其中很重要的原 因就是公路地处软基(通常在平原地区)，地下水位较高，投入使用后因为地面 压力的增加，地下水不断排出、浸泡，使整个路基变软而塌陷。
现在常用的解决方法是采用塑料排水板固结软基技术，即用竖向塑料排水板 将地基中的水排除，以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降，达到 提高强度的目的。这是平地区高速公路建设的核心基础工程，其工程质量直接 关系到公路建设的其它工序和公路使用寿命。具体措施为塑料排水板、砂垫层和 超载预压相结合的深层排水处理，以及砂垫层和超载预压相结合的浅层排水处 理。大量实践证明以上措施可有效排除软土段地下水。
但这一事关工程质量的基础工程，却在某些高速公路的施工过程中出现严重 的偷工减料问题——部份塑料排水板的埋设未达到设计深度，单块最高差量甚至 达一10.1米。如何做好排水板施工的质量监控，是高速公路建设质量管理中必须
解决的问题。目前市场上的塑料排水板有些带刻度指示，但是如施工人员不进行
有序打桩，监理仍无法得到准确数据；也有塑料排水板黏附有两根导线，用电阻 测量的方法来获得排水板的长度信息，但是这就要求每打一次桩，就要焊接一个 头，使黏附的两根导线电路导通，否则就无法获得长度信息。这一额外的焊接工 作会大大降低打桩的工作效率，一般情况下施工人员也不会主动去做这个焊接工 作，因此仍无法解决施工质量问题。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不额外增加施工工作量、操作简 单、縮短施工时间的排水板施工深度测量装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是该装置包括脉冲产生电路、 可编程逻辑器件、ARM控制器、SRAM存储器、A/D转换电路、脉冲信号获取/放 大电路和脉冲信号发送/接收电路，可编程逻辑器件控制脉冲产生电路的输入端， 脉冲产生电路的输出端连接脉冲发送/接收电路的输入端，脉冲发送/接收电路的 输出端连接脉冲信号获取/放大电路的输入端，脉冲发送/接收电路还连接被测传 输线；脉冲信号获取/放大电路的输出端连接A/D转换电路的输入端，A/D转换 电路的输出端连接SRAM存储器的输入端，SRAM存储器的输出端连接ARM控制器 的输入端，ARM控制器还连接可编程逻辑器件、人机接口、通信接口进行数据传 输；可编程逻辑器件的输出端还连接A/D转换电路和RAM存储器，ARM控制器的 输出端还连接SRAM存储器。
本实用新型所述脉冲信号获取/放大电路中的放大电路部分为二级串联放大 电路，该放大电路包括芯片N4，芯片N4的脚7为第二级放大电路的输入端，芯 片N4的脚14为第一级放大电路的输出端，脚7和脚14之间接有由电容C16、 电阻R25、电容C12组成的耦合电路，芯片N4的脚1接脚8、脚9接脚16，芯 片N4的脚2为信号输入端，其接耦合电容C9和由二极管V19、 V20、 V21、 V22 组成的防护电路，芯片N4的脚ll为信号输出端，其接耦合电容C17和精密电阻 R26、 R27。
本实用新型所述A/D转换电路中的脚19为模拟信号输入端，脚3 脚10为
数字信号输出端。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果该测量装置采用时域反射 (TDR)技术，在不额外增加施工工作量的前提下，通过对预先埋设在排水板中 的导线长度进行盲测，进而获得排水板的长度信息，与电阻测量法相比，毋需焊 接、简化工序，大大縮短施工时间，且能保证施工质量。
图1为本实用新型实施例的总结构框图。
图2为本实用新型实施例中脉冲信号获取/放大电路的电路图。
图3为本实用新型实施例中A/D转换电路和SARM存储器的电路图。
图4为本实用新型实施例中ARM控制器的主控接口电路。
具体实施方式
参见图1，本实施例包括脉冲产生电路、可编程逻辑器件(CPLD)、 ARM控制 器、SRAM存储器、A/D转换电路、脉冲信号获取/放大电路和脉冲信号发送/接收 电路，可编程逻辑器件控制脉冲产生电路的输入端，脉冲产生电路的输出端连接 脉冲发送/接收电路的输入端，脉冲发送/接收电路的输出端连接脉冲信号获取/ 放大电路的输入端，脉冲发送/接收电路还连接被测传输线；脉冲信号获取/放大 电路的输出端连接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端连接SRAM存 储器的输入端，SRAM存储器的输出端连接ARM控制器的输入端，ARM控制器还连 接可编程逻辑器件、人机接口、通信接口进行数据传输；可编程逻辑器件的输出 端还连接控制A/D转换电路和RAM存储器，ARM控制器的输出端还连接SRAM存 储器。
使用过程为(1)在排水板中预埋被测传输线，检査施工质量时，用户通过
人机接口进行人机对话，向ARM控制器发出测量要求，ARM控制器侦测到该要求 后，与可编程逻辑器件进行数据通信；(2)可编程逻辑器件控制脉冲产生电路产 生测试脉冲，同时开始计时，脉冲信号发送/接收电路、脉冲信号获取/放大电路 同时开始工作，脉冲信号发送/接收电路将脉冲信号发射至被测传输线，并接收 反射回来的脉冲信号，脉冲信号获取/放大电路对反射回来的脉冲信号进行放大； (3)同时可编程逻辑器件控制A/D转换电路工作，A/D转换电路对放大后的脉 冲信号进行转换，且可编程逻辑器件按照一定的格式将采集的波形数据存放于 SR層存储器中；(4) ARM控制器控制SRAM存储器的读操作和数据处理、判断故 障类型和测算排水板的深度；(5) ARM控制器控制通信接口，与计算机等外部设 备进行通信，并通过人机接口显示相关数据。
参见图2，脉冲信号获取/放大电路中的放大电路部分为二级串联放大电路， 该放大电路包括芯片N4,芯片N4的脚7为第二级放大电路的输入端，芯片N4 的脚14为第一级放大电路的输出端，脚7和脚14之间接有由电容C16、电阻R25、 电容C12组成的耦合电路来进行耦合。第一级放大倍数由芯片N4的脚1和脚16 之间的压差决定，第二级放大倍数由芯片N4的脚8和脚9之间的压差决定，芯 片N4的脚1接脚8、脚9接脚16，使两级放大电路的放大倍数相同。芯片N4 的脚2为信号输入端，其接耦合电容C9和由二极管V19、 V20、 V21、 V22组成的 防护电路，该防护电路保证输入的模拟信号在一1.4V +1.4V之间，以保护芯片 N4，之后模拟信号由耦合电容C9耦合，以滤去直流部分，将模拟信号的交流部 分送入脚2。芯片N4的脚11为信号输出端，其接耦合电容C17和精密电阻R26、 R27，通过耦合电容C17将放大后的模拟信号的交流部分输出，叠加的基准电压 为+5V经过精密电阻R26、 R27分压后获得。
参见图3， A/D转换电路中集成电路Nl的脚19为模拟信号输入端，脚3 脚10为数字信号输出端。由CPLD控制决定在某一时刻将模拟信号转为数字信号， 再于下一时钟将该数字信号保存于SRAM存储电路中(数字集成电路D4)。
参见图4，由ARM控制器控制两个电路模块之间的接口 (ARM控制器与人机 接口、通信接口构成一个控制模块，其余电路构成一个数据采集模块)。其中 EN—TDR信号的作用是用户测量要求发出后，ARM控制器对数据采集模块的电源 进行加电控制；不测量时，数据采集模块不加电。因数据采集模块功耗大，如不 加控制则会很快消耗完便携设备的电池。EN信号为模拟5V和数字5V转换的使 能信号，只有在脉冲测量时才开启。DATA0 DATA7为数据总线，其作用是从SRAM 存储器读取数据信息。
权利要求1、一种排水板施工深度测量装置，其特征是它包括脉冲产生电路、可编程逻辑器件、ARM控制器、SRAM存储器、A/D转换电路、脉冲信号获取/放大电路和脉冲信号发送/接收电路，可编程逻辑器件控制脉冲产生电路的输入端，脉冲产生电路的输出端连接脉冲发送/接收电路的输入端，脉冲发送/接收电路的输出端连接脉冲信号获取/放大电路的输入端，脉冲发送/接收电路还连接被测传输线；脉冲信号获取/放大电路的输出端连接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端连接SRAM存储器的输入端，SRAM存储器的输出端连接ARM控制器的输入端，ARM控制器还连接可编程逻辑器件、人机接口、通信接口进行数据传输；可编程逻辑器件的输出端还连接A/D转换电路和RAM存储器，ARM控制器的输出端还连接SRAM存储器。
2、 根据权利要求1所述的排水板施工深度测量装置，其特征是所述脉冲 信号获取/放大电路中的放大电路部分为二级串联放大电路，该放大电路包括芯 片N4，芯片N4的脚7为第二级放大电路的输入端，芯片N4的脚14为第一级放 大电路的输出端，脚7和脚14之间接有由电容C16、电阻R25、电容C12组成的 耦合电路，芯片N4的脚1接脚8、脚9接脚16，芯片N4的脚2为信号输入端， 其接耦合电容C9和由二极管V19、 V20、 V21、 V22组成的防护电路，芯片N4的 脚ll为信号输出端，其接耦合电容C17和精密电阻R26、 R27。
3、 根据权利要求1所述的排水板施工深度测量装置，其特征是所述A/D 转换电路中的脚19为模拟信号输入端，脚3 脚10为数字信号输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种排水板施工深度测量装置。其包括脉冲产生电路、可编程逻辑器件、ARM控制器、SRAM存储器、A/D转换电路、脉冲信号获取/放大电路和脉冲信号发送/接收电路，可编程逻辑器件控制脉冲产生电路的输入端，脉冲产生电路的输出端连接脉冲发送/接收电路的输入端，脉冲发送/接收电路的输出端连接脉冲信号获取/放大电路的输入端，脉冲发送/接收电路还连接被测传输线；脉冲信号获取/放大电路的输出端连接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端连接SRAM存储器的输入端，SRAM存储器的输出端连接ARM控制器的输入端。其具有不额外增加施工工作量、操作简单、缩短施工时间的优点。
文档编号E02D3/00GK201187988SQ20082008607
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月18日 优先权日2008年4月18日
发明者沈海娟 申请人:沈海娟