【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢筋混凝土灌注桩质量检测，尤其涉及一种基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置及控制方法。
技术介绍
1、混凝土灌注桩是建筑结构的基础，其质量的好坏直接决定了整体结构的安全与稳定。直径数米、深度数十米的大型建筑结构桩，在挖孔和混凝土灌注过程中常因为诸如孔壁坍塌、桩底沉渣、灌注间隙等原因，造成成桩质量出现缺陷，因此需要对混凝土灌注桩进行检测和评估，保证混凝土灌注桩的成桩质量，是工程中的一个十分重要的问题。
2、近年来，电阻率层析成像技术以其低成本、非侵入、可视化、操作便捷等优势被用于混凝土灌注桩的质量检测。如cn202010633509.5 一种多场源电阻率层析成像测量系统和方法通过环形排列的电极进行电阻率层析成像，并采用多场源的控制方式以提高测试效率。专利所公开的方案可以用于非钢筋混凝土灌注桩的质量检测，然而，对于采用钢筋的混凝土灌注桩时，由于在敏感场区域内包含了钢筋，使得在敏感场区域内存在激励频率范围内的电流汇，所以电流在敏感场区域内各点的散度不为 0。不能满足一般电阻率层析成像的似稳场条件，因此，无法测量含有钢筋的混凝土灌注桩的质量。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置及控制方法。
2、第一方面，本专利技术提供一种基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，包括：插接在钢筋混凝土灌注桩周边的若干预埋检测电极；连接于所述钢筋混凝土灌注桩的钢筋上的若干电
3、每个所述预埋检测电极分别连接第一矩阵开关中的开关，每个所述电极帽分别连接第二矩阵开关；
4、所述第一矩阵开关和所述第二矩阵开关经第一选择器连接电压检测电路，所述第一矩阵开关和第二矩阵开关经第二选择器连接电流源电路，所述电压检测电路连接计算机；
5、所述第一矩阵开关、所述第二矩阵开关、所述第一选择器、第二选择器的控制引脚连接所述计算机；
6、将所述钢筋混凝土灌注桩分成电极帽围成的中间测量区域，和，若干电极帽和预埋检测电极配合围成的周边测量区域，中间测量区域和每个周边测量区域满足电阻率层析成像条件；所述计算机控制围绕着中间测量区域的电极帽对中间测量区域进行电阻率层析成像，所述计算机控制围绕周边测量区域的预埋检测电极和电极帽配合对周边测量区域进行电阻率层析成像。
7、更进一步的，所述预埋检测电极呈圆柱形，在进行钢筋混凝土灌注桩质量测试时，将所述预埋检测电极按圆周阵列布设在钢筋混凝土灌注桩桩基的周边，且与钢筋混凝土灌注桩平行。
8、更进一步的，所述计算机控制第二选择器所述第二选择器将所述电流源电路与第一矩阵开关连接，或者控制所述第二选择器将所述电流源电路与所述第二矩阵开关连接；
9、所述计算机控制第一选择器将所述电压检测电路与第一矩阵开关连接，或者控制所述第一选择器将所述电压检测电路与所述第二矩阵开关连接。
10、更进一步的，所述第一矩阵开关拓扑矩阵的维度至少为n×4，n等于预埋检测电极的数量，所述第二矩阵开关拓扑矩阵的维度至少为m×4，m等于电极帽的数量。
11、更进一步的，所述电流源电路包括：运放u1，所述运放u1的同相输入端经电阻r1耦合所述计算机，所述计算机提供控制电流的电压，所述运放u1的反相输入端经电阻r3接地，所述运放u1的输出端连接运放u2形成的跟随器，所述运放u2的输出端经电阻r2耦合所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端经电阻r4链接运放u3形成的跟随器，所述运放u3的输出端经电阻r5耦合所述运放u1的同相输入端。
12、更进一步的，所述第一矩阵开关和所述第二矩阵开关的控制引脚通过第三选择器连接计算机，所述第三选择器的控制引脚连接所述计算机，所述计算机控制第三选择器将所述计算机数字输出引脚与第一矩阵开关的控制引脚连接，或者控制所述第三选择器将所述计算机的数字输出引脚与所述第二矩阵开关的控制引脚连接。
13、更进一步的，所述预埋检测电极设置于预埋检测电极座，所述预埋检测电极座包括：环形架，所述环形架外周设置若干沿环形架径向排列的滑轨，所述滑轨上设置滑槽，所述滑槽内滑动连接着滑块，所述滑块上设置预埋检测电极定位孔，所述预埋检测电极穿插于所述预埋检测电极定位孔；所述环形架上设置定位插脚。
14、第二方面，本专利技术提供一种基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测方法，应用于所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，包括：
15、将钢筋混凝土灌注桩分成电极帽围成的中间测量区域，和，若干电极帽和预埋检测电极配合围成的周边测量区域，中间测量区域和每个周边测量区域满足电阻率层析成像条件；
16、计算机控制围绕着中间测量区域的电极帽对中间测量区域进行电阻率层析成像；
17、所述计算机控制围绕着中间测量区域的电极帽对中间测量区域进行电阻率层析成像，所述计算机控制围绕周边测量区域的预埋检测电极和电极帽配合对周边测量区域进行电阻率层析成像。
18、更进一步的，计算机控制围绕着中间测量区域的电极帽对中间测量区域进行电阻率层析成像包括：所述计算机控制第二矩阵开关，使得任意两个相邻的电极帽连接经所述第二矩阵开关连接电流源电路；所述计算机控制所述第二矩阵开关逐次从剩余的电极帽选出相邻的两个经由所述第二矩阵开关连接电压检测电路；以所述电极帽为边界，通过电阻率层析成像分析中间测量区域的混凝土电阻率情况；
19、汇总中间测量区域和周边测量区域的电阻率结果对钢筋混凝土灌注桩质量进行评估。
20、更进一步的，所述计算机控制围绕周边测量区域的预埋检测电极和电极帽配合对周边测量区域进行电阻率层析成像包括：
21、确定围绕任一周边测量区域的目标电极帽和目标预埋检测电极；
22、所述计算机控制第二矩阵开关，使得任意两个相邻的目标电极帽经所述第二矩阵开关连接电流源电路，所述计算机控制所述第二矩阵开关逐次从剩余的目标电极帽选出相邻的两个经由所述第二矩阵开关连接电压检测电路，所述计算机控制第一矩阵开关逐次从目标预埋检测电极选出相邻的两个经由所述第一矩阵开关连接电压检测电路；
23、所述计算机控制第一矩阵开关，使得任意两个相邻的目标预埋检测电极经所述第一矩阵开关连接电流源电路，所述计算机控制所述第一矩阵开关逐次从剩余的目标预埋检测电极选出相邻的两个经由所述第一矩阵开关连接电压检测电路，所述计算机控制所述第二矩阵开关逐次从目标电极帽选出相邻的两个经由所述第二矩阵开关连接电压检测电路；
24、以所述目标电极帽和目标预埋检测电极为边界，通过电阻率层析成像分析周边测量区域的混凝土电阻率情况。
25、本专利技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
26、本申请配置的第一矩阵开关、第二矩阵开关、第一选择器、第二选择器支持将电极帽和预埋检测电极分组，分组的电极帽和预埋检测电极可进行多组电阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，包括：插接在钢筋混凝土灌注桩周边的若干预埋检测电极（2）；连接于所述钢筋混凝土灌注桩的钢筋上的若干电极帽（3）；
2.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述预埋检测电极（2）呈圆柱形，在进行钢筋混凝土灌注桩质量测试时，将所述预埋检测电极（2）按圆周阵列布设在钢筋混凝土灌注桩桩基的周边，且与钢筋混凝土灌注桩平行。
3.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述计算机（1）控制第二选择器（8）所述第二选择器（8）将所述电流源电路（7）与第一矩阵开关（4）连接，或者控制所述第二选择器（8）将所述电流源电路（7）与所述第二矩阵开关（5）连接；
4.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述第一矩阵开关（4）拓扑矩阵的维度至少为N×4，N等于预埋检测电极（2）的数量，所述第二矩阵开关（5）拓扑矩阵的维度至少为M×4，M等于电极帽（3）的数量。
5.根据权利要求1所述的基于
6.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述第一矩阵开关（4）和所述第二矩阵开关（5）的控制引脚通过第三选择器（10）连接计算机（1），所述第三选择器（10）的控制引脚连接所述计算机（1），所述计算机（1）控制第三选择器（10）将所述计算机（1）数字输出引脚与第一矩阵开关（4）的控制引脚连接，或者控制所述第三选择器（10）将所述计算机（1）的数字输出引脚与所述第二矩阵开关（5）的控制引脚连接。
7.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述预埋检测电极（2）设置于预埋检测电极座（11），所述预埋检测电极座（11）包括：环形架（111），所述环形架（111）外周设置若干沿环形架径向排列的滑轨（112），所述滑轨（112）上设置滑槽，所述滑槽内滑动连接着滑块（113），所述滑块（113）上设置预埋检测电极定位孔，所述预埋检测电极（2）穿插于所述预埋检测电极定位孔；所述环形架（111）上设置定位插脚（114）。
8.一种基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测方法，应用于权利要求1-7任一所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测方法，其特征在于，计算机控制围绕着中间测量区域的电极帽对中间测量区域进行电阻率层析成像包括：所述计算机控制第二矩阵开关，使得任意两个相邻的电极帽连接经所述第二矩阵开关连接电流源电路；所述计算机控制所述第二矩阵开关逐次从剩余的电极帽选出相邻的两个经由所述第二矩阵开关连接电压检测电路；以所述电极帽为边界，通过电阻率层析成像分析中间测量区域的混凝土电阻率情况。
10.根据权利要求8所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测方法，其特征在于，所述计算机控制围绕周边测量区域的预埋检测电极和电极帽配合对周边测量区域进行电阻率层析成像包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，包括：插接在钢筋混凝土灌注桩周边的若干预埋检测电极（2）；连接于所述钢筋混凝土灌注桩的钢筋上的若干电极帽（3）；
2.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述预埋检测电极（2）呈圆柱形，在进行钢筋混凝土灌注桩质量测试时，将所述预埋检测电极（2）按圆周阵列布设在钢筋混凝土灌注桩桩基的周边，且与钢筋混凝土灌注桩平行。
3.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述计算机（1）控制第二选择器（8）所述第二选择器（8）将所述电流源电路（7）与第一矩阵开关（4）连接，或者控制所述第二选择器（8）将所述电流源电路（7）与所述第二矩阵开关（5）连接；
4.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述第一矩阵开关（4）拓扑矩阵的维度至少为n×4，n等于预埋检测电极（2）的数量，所述第二矩阵开关（5）拓扑矩阵的维度至少为m×4，m等于电极帽（3）的数量。
5.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述电流源电路（7）包括：运放u1，所述运放u1的同相输入端经电阻r1耦合所述计算机（1），所述计算机（1）提供控制电流的电压，所述运放u1的反相输入端经电阻r3接地，所述运放u1的输出端连接运放u2形成的跟随器，所述运放u2的输出端经电阻r2耦合所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端经电阻r4链接运放u3形成的跟随器，所述运放u3的输出端经电阻r5耦合所述运放u1的同相输入端。
6.根据权利要求1所述的基于电阻率层析的钢筋混凝土灌注桩检测装置，其特征在于，所述第一矩阵开关（4）和所述第二矩阵...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，吕洋，徐新刚，陈垚，赵昊，姚克福，李冬，颜波，徐新源，许荣广，陈天新，王丽，丁丽丽，杨健，
申请(专利权)人：山东三箭建设工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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