带表面波陷波器的桩基质量检测仪制造技术

一种带表面波陷波器的桩基质量检测仪，在前置放大器与桩基信号分析单元之间设有由有源或无源陷波电路组成的表面波陷波器，可以根据工程桩检测中产生的各种表面波频率选择相应的陷波中心频率与阻带宽度予以有效地陷除。对锤击法动测灌注桩或打入桩的质量所产生的表面波信号可以衰减４０分贝以上，达到基本消除表面波的良好效果，而有用信号仍然保持良好，显著地提高检测精确度。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用机械应力测试固体材料的强度特性和完整性的装置，尤其涉及带表面波陷波器的桩基质量检测仪。在城市高层建筑及其它工程建设中，广泛采用锤击法动测灌注桩或打入桩的质量。在激振力作用于桩顶面时会产生纵波、横波和表面波，而检测仅需要沿桩身传播的纵波，表面波的存在给纵波信号的记录带来干扰，甚至导致信号误判，从而影响检测精确度。尤其是当桩的直径较大时，表面波频率趋近于输入脉冲的频率，不能用一般低通滤波器滤去表面波。本技术的目的是针对上述不足提出一种带表面波陷波器的桩基质量检测仪，可以有效地消除表面波信号的影响，大大提高采集信号的易辨程度。本技术的组成类同现有技术之处是都包括激振器、拾振器、前置放大器、桩基信号分析单元、显示器和电源，配以外罩和面板成为实用产品。其区别特征在于在前置放大器与桩基信号分析单元之间设有表面波陷波器，其电路可以是多种型式的有源或无源陷波电路，陷波中心频率可调，一般在0.8－2.5千赫芝，阻带宽度也可调，根据工程桩检测中产生的各种表面波频率选择相应的陷波中心频率与阻带宽度，从而予以有效地陷除，对于某种确定频率的干扰信号同样可以有效地陷除。该表面波陷波器可以作成独立的组件，也可以组合在桩基信号分析仪中。采用本技术可以使锤击法动测灌注桩或打入桩的质量所产生的表面波信号衰减40分贝以上，达到基本消除表面波的良好效果；而有用信号仍然保持完好，可以显著地提高检测精确度。本技术有以下附图附图说明图1.为本技术组成方框图；图2.为本技术的表面波陷波器实施例电路图。下面结合实施例对本技术作进一步说明。本技术的激振器1可以是手锤，也可以是自由落锤。实施例采用手锤。拾振器2可以是加速度计，也可以是速度计，还可以是位移计。实施例采用加速度计。前置放大器3一般采用电荷放大器，实施例采用带低通滤波器件的电荷放大器。桩基信号分析单元5选用市售仪器。实施例采用中国科学院武汉岩土力学研究所研制的《RSM－08E桩基信号检测分析仪》，该仪器集计算机、模拟滤波器、模拟电压放大器、程控A／D转换器、瞬态波形存贮器、磁盘机、四色打印绘图仪及信号记录、处理与分析软件于一体，用户可用各种高级语言或8088汇编语言编程。实施例显示器6和电源7分别采用RSM－08E桩基信号检测分析仪的终端设备和电源。实施例的表面波陷波器4设计成有源陷波网络，它包括由反、同向输入端分别经电阻R1、R2接至网络输入端M而输出端经负反馈电阻Ro接至反向输入端、同时接至网络输出端N的集成运算放大器IC1所组成的电压跟随器，以及由集成运算放大器IC2和电容组C1、C2…Cs、电容组C1′、C2′…CT′，微调电容Co电阻R3、R4和设置在面板的频率选择开关K1、带宽选择开关K2组成的二端选频网络两部分。二端选频网络的一端接至集成运算放大器IC1同向输入端，另一端接至公共地0。集成运算放大器IC2输出端既与反向输入端相连，又分别经电容组C1′、C2′…CT′与带宽选择开关K2相连再接至电阻R3和R4的接点，该接点与集成运算放大器IC2输出端之间还跨接有微调电容Co；集成运算放大器IC2同向输入端既经频率选择开关K1与电容组C1、C2…Cs分别相连后再接至集成运算放大器IC1同向输入端，又经电阻R3与电阻R4相连后再接至公共地0。该有源陷波网络的工作原理是集成运算放大器IC2、电阻R3、R4、微调电容Co、电容组C1′、C2′…CT′组成模拟电感，与电容组C1、C2…Cs构成LC串联谐振电路。其谐振频率Fo=1/2πR3R4Cs(Co+CT′);]]>带宽B＝2πFo(R2＋R3＋R4)Cs；品质因数Q＝Fo／B＝1／2π(R2＋R3＋R4)Cs。通过设置在面板上的频率选择开关K1、带宽选择开关K2改变接入电路的电容Cs、CT′，必要时调整微调电容Co，使LC串联谐振电路的谐振频率与需要陷除的表面波频率相同。当拾振器2经前置放大的检测信号加至表面波陷波器4输入端M时，LC串联谐振电路谐振阻抗近似为零，表面波信号全部加在电阻R2上，由于集成运算放大器同相输入端与反相输入端等电位，电阻R1与电阻R2上的电压相等，集成运算放大器IC1的输出端信号即表面波陷波器4输出信号是其输入信号与电阻Ro、R1上信号之差，所以电阻Ro、R1对表面波信号产生深负反馈，使表面波信号产生很大衰减，而对于有用信号而言，电阻Ro、R1和集成运算放大器IC1构成电压跟随器，使输出信号与输入信号中陷除表面波后的有用信号相同。本实施例可使表面波信号衰减40分贝以上。表面波陷波器4元器件参数如下集成运算放大器IC1、IC2LM741(电源E为9伏6F22型干电池)；频率选择开关K1、带宽选择开关K2KCT型波段开关；微调电容Co360微微法；电容组C1～Cs0.0568～0.0189微法(S＝17)；电容组C1′～CT′3900～1000微微法(T＝3)；负反馈电阻Ro30千欧；电阻R1～R4千欧。权利要求1.一种带表面波陷波器的桩基质量检测仪，包括激振器、拾振器、前置放大器、桩基信号分析单元、显示器和电源，并配以外罩和面板，其特征在于在前置放大器与桩基信号分析单元之间设有表面波陷波器。2.如权利要求1所述的桩基质量检测仪，其特征在于表面波陷波器为有源陷波网络，包括由反、同相输入端分别经电阻R1、R2接至网络输入端M而输出端经负反馈电阻Ro接至反相输入端，同时接至网络输出端N的集成运算放大器IC1所组成的电压跟随器，以及由集成运算放大器IC2和电容组C1、C2…Cs、电容组C1′、C2′…CT′、微调电容Co、电阻R3、R4和设置在面板的频率选择开关K1、带宽选择开关K2组成的二端选频网络，二端选频网络的一端接至集成运算放大器IC1同向输入端，另一端接至公共地0，集成运算放大器IC2输出端既与反向输入端相连，又分别经电容组C1′、C2′…CT′与带宽选择开关K2相连再接至电阻R3和R4的接点，该接点与集成运算放大器IC2输出端之间还跨接有微调电容Co，集成运算放大器IC2同向输入端既经频率选择开关K1与电容组C1、C2…Cs分别相连后再接至集成运算放大器IC1同向输入端，又经电阻R3与电阻R4相连后再接至公共地0。专利摘要一种带表面波陷波器的桩基质量检测仪，在前置放大器与桩基信号分析单元之间设有由有源或无源陷波电路组成的表面波陷波器，可以根据工程桩检测中产生的各种表面波频率选择相应的陷波中心频率与阻带宽度予以有效地陷除。对锤击法动测灌注桩或打入桩的质量所产生的表面波信号可以衰减40分贝以上，达到基本消除表面波的良好效果，而有用信号仍然保持良好，显著地提高检测精确度。文档编号G01N3/30GK2101867SQ91224740公开日1992年4月15日 申请日期1991年9月7日 优先权日1991年9月7日专利技术者智广, 李建元, 黄铮, 李已江 申请人:江西省交通科学技术研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带表面波陷波器的桩基质量检测仪，包括激振器、拾振器、前置放大器、桩基信号分析单元、显示器和电源，并配以外罩和面板，其特征在于在前置放大器与桩基信号分析单元之间设有表面波陷波器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：智广，李建元，黄铮，李已江，
申请(专利权)人：江西省交通科学技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]