公路无损检测仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种无损检测公路路基的检测仪器。本实用新型专利技术采用声波发射到路各层及反射回来的时间等参数，通过发射声波，然后接收声波，进行前置放大、可控增益放大、幅度检测、信号缓冲、Ａ／Ｄ转换到微处理器控制可控增益放大，首波到时检测经微处理器处理，测算发射到反射的时间差，以此将事先存入计算机中的公路设计指标进行对比，测得介质密度与设计要求的差异，从而发现施工质量。本实用新型专利技术结构简单、操作方便，检测效果好，对公路无损坏、无污染。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】公路无损检测仪的制作方法 本技术涉及一种检测仪，特别涉及一种对公路，尤其是对高等级公路、高速公路在无损情形下就公路路基进行检测的仪器。在本技术作出之前，对已经造好的公路进行质量检测，其方法不理想，效果也不好。通常，公路在建造过程中，对其质量控制主要是加强监理，但监理不能代替质量检测部门进行的质量鉴定。一旦公路全部建成，除外观、平整度等可以检测外，要想对公路表面以下进行检测显然就很困难了。采取钻孔取芯虽然较简单、价廉，但一来钻孔是不连续的，无法检测整个公路的质量，二来在行车道等部位又不能钻孔，而行车道却是公路最关键的部位。这样的检测效果就可想而知了，况且对混凝土路面取芯本身就很困难。对公路进行放射性中子源检测效果是相当不错，但对公路及公路两侧方圆相当大的区域有严重的放射性污染，而且对放射源保管的巨大费用也难以使用户承担，因此也难以推广使用。公路表面以下的质量是否达标是公路建设的百年大计，但由于各种因素的存在和影响，公路包括高等级公路和高速公路的质量问题仍然时常发生，极易造成各种人员伤亡和物质财产损失。所以，公路质量检测是万万不可缺少的。本技术的目的就在于克服上述缺陷，设计一种简单、方便又无污染且检测准确性高的检测仪器。本技术的技术方案其主要技术特征在于换能器发射装置由发射器、发射控制电路、高压发生电路构成，高压发生电路输出至发射控制电路，发射控制电路输出至发射器。其主要技术特征在于换能器接收装置由接收器、前置放大器、可控增益放大电路、首波到时检测电路、幅度检测电路、信号缓冲电路、A/D电路、微处理器构成，接收器输出接前置放大器，前置放大器输出接可控增益放大电路，可控增益放大电路输出分别接幅度检测电路、首波到时电路，幅度检测电路输出接信号缓冲电路，信号缓冲电路输出接A/D电路，A/D电路与微处理器互动连接，首波到时电路输出接微处理器，微处理器控制连接可控增益放大电路。本技术的优点和效果在于结构简单、使用方便，无污染，对公路路面无损伤，而检测的准确性很高，能将公路表面以下的实际部分完全检测出来，自动与设计图纸和要求进行对比，从而判断是否合格。附图图1-本技术换能器发射装置电子线路原理示意图。图2-本技术换能器接收装置电子线路原理示意图。图3-使用本技术进行检测的原理示意图。图4-公路沥青层体积模型示意图。图5-在公路横截面上发射、接收示意图图6-接收器接收声波图形、时间示意图。图7-高压发生电路3图。图8-前置放大器6图。图9-开关电路7图。图10-可控增益放大电路8图。图11-幅度检测电路9图。图12-首波到时检测电路13图。图13-信号缓冲电路10图。图14-A/D电路11图。图15-微处理器12的图(一)。图16-微处理器12的图(二)。实施例声波检测技术在理论上以及实践中都已经证明特定波长的声波能够穿透一定厚度的路面表层并按一定的波长反射回来。由于穿透的路面到路基各层的介质密度不同，反射回来的时间也不同，因此通过声波信号检拾器的收集，再送入计算机进行处理就可以得到路面的完整信息。而公路的质量与公路表面以下各层的配方、压实程度、含水饱和度等指标有关，而这些参数中最客观的指标就是介质密度。在进行检测前，将公路设计要求、经实验获得的路面质量数据和计算机数据之间建立标准的对应关系，并以此作为路面质量的检测标准，每段公路可以有各自的介质密度对应标准。然后，将通过声波发射、反射得到的数据与存入计算机中的数据进行对比，就可以进行准确的检测。由于这些数据都保留在计算机中，公路使用以后的定期检测数据仍可以由计算机自动地与以前的数据进行对比，从而发现路面质量的变化和实际损坏程度，以便及时予以维修。本技术就是根据这一原理而设计的。如图1所示换能器发射装置由发射器1、发射控制电路2、高压发生电路3构成，电源电路4向高压发生电路3提供电源，高压发生电路3输出至发射控制电路2，发射控制电路2输出至发射器1。电源电路4由车载发电机交流电转变为+15、-15、+5直流电供给电子线路；高压发生电路3由220VAC通过升压电路3-1升至650VAC，再经整流电路3-2成700VDC至π型滤波电路3-3，再至储能元件电路3-4，储能元件电路3-4由并联电容组成，容值为8MF，稳压电路3-5由IC、电阻及电感组成，将储能元件电路3-4的输出450VDC稳定，如图7所示；发射控制电路2由可控硅及相关电阻组成，当可控硅的门极有脉冲时，使可控硅导通，高压通过可控硅对发射器1进行激励；发射器1由压电陶瓷换能器和高压变压器组成，而高压变压器的变压比为1∶10，次级产生4500V高压，激发压电陶瓷换能器，压电陶瓷换能器为多片聚能式结构。如图2所示换能器接收装置主要由接收器5(本例中设两个接收器5)、前置放大器6、开关电路7、可控增益放大电路8、幅度检测电路9、信号缓冲电路10、A/D电路11、微处理器12构成，接收器5输出至前置放大器6，前置放大器6输出至开关电路7，开关电路7输出至可控增益放大电路8，可控增益放大电路8输出至幅度检测电路9，幅度检测电路9输出至信号缓冲电路10，信号缓冲电路10输出至A/D电路11，A/D电路11与微处理器12互动连接，微处理器12输出连接可控增益放大电路8；辅助电路有首波到时电路13、存储器14、同步电路15、里程计数器16、电脑操作平台17、监视器18、打印机19等，可控增益放大电路8一路输出至首波到时电路13，首波到时电路13输出至微处理器12，存储器14、电脑操作平台17互动连接，电脑操作平台17分别连接监视器18、打印机19，里程计数器16分别连接至微处理器12、电脑操作平台17，微处理器12一路连接至同步电路15，同步电路15输出连接至开关电路7。接收器5由换能器和耦合变压器组成，换能器为双片迭代结构，中心频率为15KHZ；前置放大器6由运算放大器OP471及其外围元件电阻、电容等组成，放大倍数48，中心滤波频率15KHZ，A1的通带频率为大于13KHZ，A2的通带频率为小于18KHZ，形成15KHZ的滤波器，如图8所示；开关电路7由译码器组成，U3为微处理器12控制，通过A0、A1的数值，分别选通二个接收器5中的一个，即R1或R2，选通的信号则是由U3的OUT输出，如图9所示；可控增益放大电路8主要由A5、A6组成，A5放大器放大倍数由外接电阻排决定，U6由微处理器12输出端A0、A1、A2控制其OUT端分别与IN端连接，形成不同的放大倍数，A6的放大倍数36，由于A0、A1、A2的000、001、......111，共有八种组合，因而有八个不同增益，如图10所示；幅度检测电路9主要由A9、A10及储能元件组成，声波信号从可控增益放大电路8输出至幅度检测电路9的A9，A9为单位增益，A9输出经过D5给电容C23充电，充电电量大小代表幅度大小，此电压经过A10输出，U8为微处理器12控制的电路，当M1、M2分别为00时，U8的D1端与S1、S2断开，C23充电，当信号被A/D转换完后，微处理器12使M1、M2为10时，U8的D1与S1接通，C23通过U8放电，为下一个信号作准备，如图11所示；首波到时检测电路13将可控增益放大电路8送来的信号由其A16及本文档来自技高网...

【技术保护点】
公路无损检测仪，其特征在于换能器发射装置由发射器、发射控制电路、高压发生电路构成，高压发生电路输出至发射控制电路，发射控制电路输出至发射器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.公路无损检测仪，其特征在于换能器发射装置由发射器、发射控制电路、高压发生电路构成，高压发生电路输出至发射控制电路，发射控制电路输出至发射器。2.公路无损检测仪，其特征在于换能器接收装置由接收器、前置放大器、可控增益放大电路、首波到时检测电路、幅度检测电路、信号缓冲电路、A/D电路、微处理器构成，接收器输出接前置放大器，前置放大器输出接可控增益放大电路，可控增益放大电路输出分别接幅度检测电路、首波到时电路，幅度检测电路输出接信号缓冲电路，信号缓冲电路输出接A/D电路，A/D电路与微处理器互动连接，首波到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书民，张宁，高长勇，
申请(专利权)人：刘书民，张宁，高长勇，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]