一种回填土密实度检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程设备技术领域，特别涉及一种回填土密实度检测装置。
【背景技术】
[0002]密实度也就是压实度。压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。对于路基本、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实实验所得最大干密度的比值。
[0003]传统密实度检测的方法有:灌砂法，环刀法，核子密度仪法等，但是无论是环刀法、灌砂法、还是核子测量法均停留在结果检测，与此同时换刀法、灌砂法还属于有损检测不但操作麻烦费时费工，同时还耗费了大量的财物等诸多缺陷。
[0004]另外，回填土压实质量主要由压实系数控制，然而对于高等级铁路和公路，例如铁路客运专线的路基压实质量主要由地基反力系数K30、动态变形模量Evd、变形模量Ev2、孔隙率n、压实系数K控制。在路基压实过程中，为了检测上述指标主要依靠现场“抽样”试验方法。这样的路基质量检验方法在路基质量控制和施工经济性方面寄生了以下不足之处:I)用个别点的检测结果代表全断面的质量，因此不能反映路基全断面压实质量。2)质量控制仅是结果控制，而不是过程控制。3)无法控制超压现象。4)当填料存在不均匀性时，抽样点很难具有代表性。5)有损检测取样本身对压实填土具有破坏，而且耗时耗力。
【实用新型内容】
[0005]基于上述问题，本实用新型提供一种回填土密实度检测装置，利用超声波检测法进行回填土的密实度的检测，实现了对回填土的无损检测，并且能够实现实时、精确的检测。
[0006]针对上述目的，本实用新型提供一种回填土密实度检测装置，其特征在于，包括:工控机、单片机、数据采集卡、超声波探测电路、探头和反射板；
[0007]其中，所述工控机与所述单片机连接，用于向单片机发送数据采集指令，所述单片机与所述超声波探测电路和数据采集卡连接，用于根据所述数据采集指令启动所述超声波探测电路和数据采集卡，所述超声波探测电路根据所述单片机的指令发射预设频率的超声波到所述探头并接收所述探头探测的超声波回波，所述数据采集卡与所述超声波探测电路和所述工控机连接，用于接收超声波探测电路接收的超声波回波并发送到所述工控机，所述探头与所述超声波探测电路连接，所述探头紧贴在回填土层的上部，用于超声波的发射和接收；所述工控机根据发送的超声波以及接收的超声波回波计算所述回填土的密实度。
[0008]其中，所述探头为收发一体式超声波换能器。
[0009]其中，所述反射板为设置在所述回填土层的底部预设位置的多个底板。
[0010]其中，所述检测装置还包括测温仪，与所述工控机连接，用于测量所述回填土层的温度，并将测量的温度传输到所述工控机。
[0011]其中，所述装置还包括电源，用于为所述超声波探测电路提供适于发射设定频率的超声波的电压。
[0012]其中，所述工控机根据所述发射的超声波与接收的超声波回波来计算所述回填土的密实度。
[0013]其中，所述装置还包括显示器，用于显示所述工控机接收的数据和计算的结果。
[0014]本实用新型放一种回填土密实度检测装置，利用超声波时间检测法进行回填土的密实度的检测，属于对填土的无损检测，采用超声波检测，可以用于大面积的填土工程碾压的密实度和均匀性的检测，并且可以做到就地原位测试不用取土无扰动；另外，该方法可以实时检测数据呈现、数据动态跟踪，并具有较高的检测效率和精度；此外，本实用新型的装置的探测深度可以达到1.5米，可以检测较厚的回填土层。
【附图说明】
[0015]通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中:
[0016]图1示出了本实用新型的回填土密实度检测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0018]图1示出了本实用新型的回填土密实度检测装置的结构示意图。
[0019]参照图1，本实用新型的回填土密实度检测装置，具体包括:探头1、超声波探测电路2、单片机3、数据采集卡4、工控机5和反射板6。
[0020]本实施例中，探头I与超声波探测电路2连接，探头I紧贴在回填土层的上部，用于超声波的发射和接收；工控机5与所述单片机3连接，用于向单片机3发送数据采集指令，所述单片机3与所述超声波探测电路2和数据采集卡4连接，用于根据所述数据采集指令启动所述超声波探测电路2和数据采集卡4，所述超声波探测电路2根据所述单片机3的指令发射预设频率的超声波到所述探头I并接收所述探头I探测的超声波回波，所述数据采集卡4与所述超声波探测电路2和所述工控5机连接，用于接收超声波探测电路2接收的超声波回波并发送到所述工控机5 ;所述工控机5根据发送的超声波以及接收的超声波回波计算所述回填土的密实度。
[0021]本发明的一个实施例中，探头I为收发一体式超声波换能器，其谐振频率500KHZ，接收灵敏度_3dB，发射信号为矩形单频脉冲信号，发射频率可调。另外，探头也可以使用收发分离的探测装置，再次不做具体限定。
[0022]另外，反射板6为设置在所述回填土层的底部预设位置的多个底板。
[0023]在本实用新型的另一个实施例中，为了提高准确度，该检测装置还可以包括测温仪，与工控机4连接，用于测量所述回填土层的温度，并将测量的温度传输到所述工控机，工控机在计算回填土密实度时可以考虑到不同的温度造成的影响。
[0024]另外，本实用新型的装置包括电源，用于为所述超声波探测电路提供适于发射设定频率的超声波的电压。
[0025]此外，本实用新型的装置还包括显示器，用于显示所述工控机接收的数据和计算的结果。
[0026]本实用新型的检测装置以单波束超声探头I为核心，结合数据处理和存储电路，以完成密实度的检测。在回填土之前，在素土垫层放置约60*60CM大小的底板N个作为反射器，数量根据检测要求而定。回填土压实之后，将探头紧贴填土面，打开装置电源，系统自检开机进入工作准备状态。检测装置通过工控机5与所设计的数据采集软件，由串口通信向单片机3发送数据采集指令，单片机3收到指令后，启动超声探测电路3并触发高速数据采集卡4，此时数据采集卡4将接受由超声波探测电路2传回的探测信号，并将其转化为数字量，存储在工控机5中。工控机5的上位软件将接受到数字信号经数字滤波、相关运算后输出到电脑屏幕中，并显示出回填土密实度数值。
[0027]本实用新型的装置是通过超声波时间检测法来进行测量计算的，因此，处理器根据所述发射的超声波与接收的超声波的时间差来计算所述回填土的密实度。
[0028]具体地，本实用新型的装置使用过程如下:
[0029]本实用新型的一种回填土密实度检测装置，利用超声波时间检测法进行回填土的密实度的检测，属于对填土的无损检测，采用超声波检测，可以用于大面积的填土工程碾压的密实度和均匀性的检测，并且可以做到就地原位测试不用取土无扰动；另外，该方法可以实时检测数据呈现、数据动态跟踪，并具有较高的检测效率和精度；此外，本实用新型的装置的探测深度可以达到1.5米，可以检测较厚的回填土层。
[0030]本实用新型的装置可以用于对铁路、公路、机场、水利大坝等施工碾压过程的压实度、密实度监测和指导、控制施工碾压遍数，实现施工碾压过程的实时监测，同时从根本上解决了漏压、欠压、过压等问题。为改良碾压工艺和压实质量(压实度、密实度)检测提供了完整的过程数据。用户在使用过程中，明显提高了工作效率，保证了填充料压实度的施工质量，获得了明显的经济效益与社会效益。
[0031]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.一种回填土密实度检测装置，其特征在于，包括:工控机、单片机、数据采集卡、超声波探测电路、探头和反射板； 其中，所述工控机与所述单片机连接，用于向单片机发送数据采集指令，所述单片机与所述超声波探测电路和数据采集卡连接，用于根据所述数据采集指令启动所述超声波探测电路和数据采集卡，所述超声波探测电路根据所述单片机的指令发射预设频率的超声波到所述探头并接收所述探头探测的超声波回波，所述数据采集卡与所述超声波探测电路和所述工控机连接，用于接收超声波探测电路接收的超声波回波并发送到所述工控机，所述探头与所述超声波探测电路连接，所述探头紧贴在回填土层的上部，用于超声波的发射和接收；所述工控机根据发送的超声波以及接收的超声波回波计算所述回填土的密实度。2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述探头为收发一体式超声波换能器。3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述反射板为设置在所述回填土层的底部预设位置的多个底板。4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括测温仪，与所述工控机连接，用于测量所述回填土层的温度，并将测量的温度传输到所述工控机。5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括电源，用于为所述超声波探测电路提供适于发射设定频率的超声波的电压。6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述工控机根据所述发射的超声波与接收的探测信号来计算所述回填土的密实度。7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括显示器，用于显示所述工控机接收的数据和计算的结果。
【专利摘要】本实用新型公开了一种回填土密实度检测装置，包括：工控机、单片机、数据采集卡、超声波探测电路、探头和反射板；其中，所述工控机与所述单片机连接，所述单片机与所述超声波探测电路和数据采集卡连接，所述数据采集卡与所述超声波探测电路和所述工控机连接，用于接收超声波探测电路接收的超声波回波并发送到所述工控机，所述探头与所述超声波探测电路连接，所述工控机根据发送的超声波以及接收的超声波回波计算所述回填土的密实度。本实用新型的装置利用超声波原理进行回填土的密实度的检测，实现了对回填土的无损检测，并且能够实现实时、精确的检测。
【IPC分类】G01N29/07
【公开号】CN204945096
【申请号】CN201520704647
【发明人】张月洪, 陈罘, 谭政强, 付鹏, 林灿
【申请人】湖南省楚嘉科技发展有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月11日