[發明專利]一種聲波檢測控制方法及裝置

有效

• 申請號: 200710053613.1
• 申請日: 2007-10-23
• 公開（公告）號: CN101270584A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 張杰;劉玉;胡純軍;鄒宇;李長林
• 申請（專利權）人: 武漢中科智創巖土技術有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;G01N29/04
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 王敏鋒

1、一種聲波檢測控制方法，它包括下列步驟：

A、設置控制單元CPLD；首先設置基樁樁底高度，基樁樁頂高度，設置測點間距；其次是設置聲測管數量M、設置每根聲測管的編號1、m，設置聲波傳感器的編號S1、Sm；第三設置與聲波傳感器S1、Sm連接的檢測控制裝置的通道編號，聲波傳感器Si連接到檢測控制裝置的任意一個通道的輸入端；第四對每個檢測剖面設置跨距，在開始檢測前須分別測量每個剖面的跨距值；第五對每個檢測剖面設定狀態參數：信號放大濾波與采集電路的增益參數、濾波參數、采樣延時參數、采樣頻率參數、采樣點數參數；

B、控制單元CPLD將基樁樁底高度設置為當前測點高度，開始同步提升聲波傳感器S1、Sm的高度位置；

C、控制單元CPLD讀取高度位置編碼器FMA的編碼值，得到聲波傳感器S1、Sm的高度位置；

D、聲波傳感器S1、Sm的位置未達到當前測點高度，返回C步驟；

E、控制單元CPLD執行M-1個發射與接收子過程；首先第1個發射與接收子過程，按照A步驟中設定的剖面1≡2、剖面1≡M對應的狀態參數，設定與聲波傳感器S2、Sm連接的通道的信號放大濾波與采集電路的增益參數、濾波參數、采樣延時參數、采樣頻率參數、采樣點數參數；控制與聲波傳感器S1連接的通道發射，控制與聲波傳感器S2、Sm連接的通道接收紀錄；控制單元CPLD延遲dT，dT取值在0ms到30ms之間；其次第i個發射與接收子過程，按照A步驟中設定的剖面i≡i+1、剖面i≡M對應的狀態參數，設定與聲波傳感器Si+1、Sm連接的通道的信號放大濾波與采集電路的增益參數、濾波參數、采樣延時參數、采樣頻率參數、采樣點數參數；控制與聲波傳感器Si連接的通道發射，控制與聲波傳感器Si+1、Sm連接的通道接收紀錄；控制單元CPLD延遲dT，dT取值在0ms到30ms之間；最后第M-1個發射與接收子過程，程按照A步驟中設定的剖面M-1≡M對應的狀態參數，設定與聲波傳感器Sm連接的通道的信號放大濾波與采集電路的增益參數、濾波參數、采樣延時參數、采樣頻率參數、采樣點數參數；控制與聲波傳感器Sm-1連接的通道發射，控制與聲波傳感器Sm連接的通道接收紀錄；控制單元CPLD延遲dT，dT取值在0ms到30ms之間；

F、控制單元CPLD將E步驟中接收記錄的數據通過總線傳遞給計算機系統CPU；

G、控制單元CPLD計算新的當前測點高度，當前測點高度＝當前測點高度+測點間距；

H、當前測點高度沒有超出基樁樁頂高度，返回C步驟；當前測點高度超出基樁樁頂高度，結束；

2、根據權利要求1所述的一種聲波檢測控制方法；其特征在于；聲測管的編號順序是任意的，每根聲測管的編號是唯一的，放置在第i個聲測管內的聲波傳感器標識為Si；

3、一種實現權利要求1所述的聲波檢測控制方法的裝置，它包括N個收發兩用聲波傳感器S1、Sn，N個收發兩用通道Ch1、Chn，計算機系統CPU，控制單元CPLD，一個高度位置編碼器FMA，其特征在于：

第i個收發兩用通道Chi由第i個收發半雙工電路Ti、第i個信號放大濾波與采集電路Ii、聲波發射機A的第i個發射端子Ai構成，第i個收發半雙工電路Ti的輸入端Tsi與聲波發射機A的第i個發射端子Ai連接，第i個收發半雙工電路Ti的輸出端Toi與第i個信號放大濾波與采集電路Ii的輸入端Inputi連接；第i個收發半雙工電路Ti的輸入端Tsi即作為第i個收發兩用通道Chi的輸入端，第i個收發半雙工電路Ti的輸入端Tsi與聲波傳感器連接，第i個收發兩用通道Chi用作發射時，聲波發射機A通過第i個發射端子Ai激勵連接在第i個收發兩用通道Chi的輸入端Tsi上的聲波傳感器發射出聲波，此時與聲波發射機A的第i個發射端子Ai連接的第i個收發半雙工電路Ti的輸入端Tsi電壓變化超出收發半雙工電路Ti的限幅電壓，導致第i個收發半雙工電路Ti的輸出端短路，保護第i個信號放大濾波與采集電路Ii；第i個收發兩用通道用作接收時，連接在第i個收發兩用通道Chi的輸入端Tsi上的聲波傳感器接收到的信號電壓不超出收發半雙工電路Ti的限幅電壓范圍，傳遞到第i個信號放大濾波與采集電路Ii的輸入端Inputi；

對埋設有M根聲測管的基樁進行檢測時，聲測管的數量M小于或等于收發兩用通道的數量N，用N個收發兩用聲波傳感器S1、Sn中的M個聲波傳感器S1、Sm；M個收發兩用聲波傳感器S1、Sm分別與N個收發兩用通道Ch1、Chn的輸入端Ts1、Tsn中的任意1個收發兩用通道的輸入端連接；收發兩用聲波傳感器與收發兩用通道的輸入端的對應關系任意，第i個收發兩用聲波傳感器Si與第j個收發兩用通道的輸入端Tsj連接，一個收發兩用聲波傳感器與一個收發兩用通道連接，一個收發兩用通道與一個收發兩用聲波傳感器連接；

連接M個聲波傳感器S1、Sm和M個所用收發兩用通道Ch1、Chm輸入端Ts1、Tsm的電纜線與高度位置編碼器FMA滾動接觸，同步提升M個聲波傳感器S1、Sm的位置時，電纜線帶動高度位置編碼器FMA滾動，高度位置編碼器FMA給出M個聲波傳感器S1、Sm的當前位置的編碼值；

控制單元CPLD通過總線BUS與計算機系統CPU連接；控制單元CPLD通過總線BUS接收外界計算機系統設置的參數、將檢測紀錄的數據傳遞給計算機系統CPU；

控制單元CPLD通過端口與高度位置編碼器FMA連接；控制單元CPLD通過端口與聲波發射機A連接；控制單元CPLD通過端口與N個信號放大濾波與采集電路I1、In連接；控制單元CPLD提供N個信號放大濾波與采集電路I1、In的控制信號：設置濾波參數、設置增益參數、設置A/D轉換參數、控制A/D轉換過程。