Jjc-1d使用说明书（自动测斜）.doc

JJC-1D型灌注桩孔径检测系统 （2004年11月版）JJC-1D型灌注桩孔径检测系统使用说明书上海昌吉地质仪器有限公司2004年11月 目 录一、 概述2二、 主要技术指标4三、 笔记本电脑（上位机检测软件、便携式打印机）5四、 JJC -1D 微机检测仪6五、 JJY-2 (或JJY - 5) 型井径仪8六、 JJM-1高精度测斜仪11七、 JNC-1沉渣测定仪12八、 电动绞车(JC-1B型)和井口滑轮13九、 操作说明14十、 仪器保养和故障检修17十一、 装箱单19十二、 合格证书21附：JJC-1D型灌注桩孔径检测系统上位机检测软件操作说明书一、 概 述JJC-1D型灌注桩孔径检测系统是为钻孔灌注桩的成孔质量检测而开发的专用设备。它由笔记本电脑（打印机）、JJC-1D微机检测仪、JJY-2型（或JJY-5型）井径仪、电动绞车（JC-1B型）和各种必需的配套装备组合而成。本系统在设计中考虑到施工现场的工作环境较差，其最大特点是注重装备的轻便和实用，既保证检测必要的精度，又具有良好的配套性和可操作性。本系统是在JJC-1A灌注桩孔径检测系统基础上重新开发的。上位机采用笔记本电脑进行上位机检测，通过与下位机进行串行通讯，实现灌注桩成孔检测的数字化，具有操作简便，界面美观，资料存储和处理方便、快捷，配备便携式打印机可现场打印资料。是已被广泛使用的JJC-1A灌注桩孔径检测系统的更新换代产品，可大大提高工程检测工作中的效率和质量。本系统主件包括：一、笔记本电脑（便携式打印机） 1（自备，提供上位机检测软件）二、JJC-1D 微机检测仪 （下位机） 2三、JJY-2 型（或JJC-5型）井径仪 3四、型电动绞车和井口滑轮（JC-1B） 4、5五、沉渣测定仪井下仪器 （JNC-1） 6六、高精度测斜仪井下仪器 （JJM-1） 7整套装置外型见图16721543图1 JJC-1D系统装置外型图二、主 要 技 术 指 标 孔径测量范围： 500mm1600mm （JJY-2型），测量腿安装200mm的扩展腿，测量范围可扩展至2000mm. 1500mm2200mm （JJY-5型），测量腿安装770mm的扩展腿，测量范围可扩展至2500mm。超出此测量范围可定制。 孔径测量误差： 15mm（JJY-2型） 25mm（JJY-5型） 井径仪供电电流：10mA 井径仪灵敏度： 100mV/10cm （供电电流10mA时） 电缆长度： 100m（可根据用户配置） 电缆拉力： 0.35t （拉断力 0.65t） 备有速报和检测报告的标准格式供选用 笔记本电脑容量大，可满足存储资料的各种要求 沉渣厚度检测： 可配沉渣测定仪井下仪器电极间距 0.02m0.5mm电阻率测量误差 5% 垂直度检测： 可配测斜仪探管井下仪器测量范围 010分辨率 0.05测量误差 0.1 深度指示误差： 1 工作温度： 测量探管 050地面仪器 -1045相对湿度 85% 工作电源： 220V 50Hz 50W 重量（kg）：笔记本电脑微机检测仪井径仪绞车（电缆）井口滑轮3323605JNC-1井下仪器井口架JJM-1井下仪器井径仪校正架98.5145.8三、笔 记 本 电 脑 上位机采用笔记本电脑，轻便实用（笔记本电脑品牌、配置可根据用户要求配置，便携式打印机可另行配备）。上位机检测软件为本公司开发的应用软件，主要用于灌注桩孔径检测系统的现场测试及资料管理工作。包括仪器的标定，灌注桩桩孔的孔深、孔径检测、沉渣厚度检测、垂直度检测、桩孔曲线资料打印等功能。测量软件具有操作简便，界面美观，资料存储和处理方便、快捷，配备便携式打印机可现场打印资料。软件的具体操作方法参考“JJC-1D型灌注桩孔径检测系统上位机检测软件操作说明”。 笔记本电脑基本配置为（自备、最低配置）： 英特尔奔腾处理器1GHz-M，液晶屏分辨率1024768，20GB硬盘，128MB内存，24倍速最大CD-ROM、3.5寸软驱,9针串行口,打印机并行接口(或USB接口)，预装正版Microsoft Windows 98或XP操作系统。四、JJC-1D微机检测仪 原理JJC-1D微机检测仪是以PIC系列单片机为核心构成的信号采集和处理装置。它将采集的模拟信号数字化，通过串口与上位机通讯，完成测试功能。仪器电路原理图如图2：多路开关直流放 大滤波电路电压 跟随器A/D转 换微处理器串行接口上位机光电编码器分频器测斜传感器转换电路井径传感器沉渣传感器滤波器变压器整流、滤波、稳压+5V+12V+18V+12V-12V恒流源220VIout单片机光脉冲发生器测斜仪放大器井径仪图2 JJC-1D微机检测仪电路原理图仪器面板图如图3：上海昌吉地质仪器有限公司电源 JJC-1D 灌 注 桩 孔 径 检 测 系 统辨向转换复位 降降自动升沉渣井径测斜测量转换图3 JJC-1D微机检测仪面板图仪器后板图如图4：电源插座 计算机串口绞车光脉冲图4 JJC-1D微机检测仪后板图光脉冲（7芯）： +12V供电 升/降 辨向信号接地 A脉冲信号 电源地 、 空绞车（4芯）： 10mA恒流源 A 10mA恒流源 B 井径信号 M 井径信号 连接方法说明根据后面板标识，连接好电源线、串行口插座与笔记本电脑串行口（COM1）对接、光脉冲插座与井口架滑轮座上的光电脉冲发生器对接、绞车插座与电缆绞车集流环5芯插座对接，电缆与下井探管对接。此时如打开仪器面板电源仪器将处于测量状态。如上位机无信号可按复位键。电缆升降时，光电脉冲发生器辨向信号如发生故障不能自动换向，可旋转辨向转换开关选择手动档升或降。下位机与绞车连线 下位机与光脉冲连线XS12K4P FX12K4P XS16K7P XS12K7P212176321213476543544312V辨向11 11 A脉冲22 22 0V33 3344 44五、JJY-2（或JJY-5）型井径仪仪器结构如图5所示：101123456789123456789图5 JJY-2型井径仪示意图通用接头 密封筒 托手 压力补偿器 测量腿 支柱 支撑杆 束缚盒 开腿盒 电缆接头锁紧螺母图6 JJY-5型井径仪示意图通用接头1用来连接下井电缆，使整个仪器重量全由下井电缆承受，密封筒2内装有测量机构，其下端的压力补偿器4用耐油橡胶制成，且与密封筒2贯通，其中注满变压器油，仪器在井下时，虽测量腿会扩张和收缩但因内外压力始终保持平衡，泥浆不会侵入密封筒内，保证传感器正常工作。仪器有四条测量井径大小的测量腿5，平时被束缚盒8收紧，仪器下井时束缚盒沉到开腿盒底部，测量腿只用开腿盒9约束，到井底才能打开（详见操作说明）。井径测量腿能将两个正交方向的孔径值由连着的四个传感器检测出来。见图7：恒流源1234VMN图7 测量腿传感器电路原理图1、2、3、4是与4条测量腿相连的传感器，、 供电回路，、 测量回路特殊的制造工艺保证了井径（D）与测量信号VMN成线性函数关系。孔径计算公式：VMN0K0 I0 起始孔径（常数）0 仪器常数I 供给的恒定电流（10mA）六、JJM-1高精度测斜仪测斜仪的顶角测量采用一种线性角度传感器（液体摆），其输出值大小与传感器倾斜的角度呈现性关系。井斜仪内装有二只正交传感器，计算公式如下：=tg-1tg2(X-X0)/100+ tg2(Y-Y0)/100X、Y：二只传感器信号；X0、Y0：仪器常数；：顶角值。仪器常数是在井斜仪校正台上标定后确定的，当仪器维修后，或受撞击误差大于0.1需重新标定。七、JNC-1沉渣测定仪钻孔灌注桩泥浆多为钻机钻进过程中自然形成，它的粘度和含砂量决定于土层的性质及破碎程度、循环处理的工艺，这些都会造成桩孔中泥浆的不均匀，尤其是桩孔底部未被完全破碎的土块，及含砂量大、胶体率差的泥浆被大量沉淀下来，孔底比重较大的泥浆与上部颗粒悬浮较好的泥浆存在着较明显的电性差异，据此本仪器采用电阻率法，在泥浆中供一不受土层影响的交变电场，均匀泥浆电阻率为一条直线，在沉渣界面上电场会畸变，电阻率会发生变化，利用曲线的拐点可以确定沉渣的厚度。Hs沉渣厚度图8八、电动绞车（JC-1B型）和井口滑轮该滑轮和绞车都比较坚固，适合工地使用。（图1） 滑轮装在由二条铝合金槽钢组成的井口支架上（槽钢由铝合金板用螺栓装配而成，不用时可以拆成单件以便运输），使电缆能在孔的中心顺利下放。小压轮保证电缆移动时能可靠地带动滑轮转动。电缆每移动一米，滑轮应转动三圈。滑轮上装有的光电脉冲发生器随着滑轮一起转动，并产生3600个深度脉冲信号传送到微处理器作采样脉冲，同时通过串行接口到上位机作深度显示。绞车是高350mm、宽346mm、长500mm的长方形笼架结构，由单相电动机-涡轮涡杆减速箱-组合齿轮传动，拔去减速箱-齿轮之间的弹簧插销可改为手摇，手柄不用时可收拢。这里使用的是WJQEF-0.35七芯电缆，有六根缆芯可用作传输测井信号芯线（现用4根2根备用），另一根为全钢丝拉力加强芯，所以强度大，拉力达0.35t。绞车上配有四芯的集流环，出厂时已经与电缆接好。由于电缆和井下探管都已装上通用密封接头，下井时只须把电缆与井下仪器4芯航空插头正确对接，拧上螺母，电缆与井下仪器连成一体，此时井下仪器即可下入井中。九、操 作 说 明测前准备妥善置放井口架，滑轮置于钻孔中心并用C型轧头固定，绞车安置应正对井口架中心线上且离井口一定距离（稍远一点为好）。拖线盘与交流220V电源接好。注意电源应有良好接地，如拖线未接地，可将所配接地棒置于泥浆池内，其引线夹在拖线盘上接好以防触电。如需去除插头，直接在配电板上接线时，要记住双色线为地线，不要搞错。接好笔记本电脑、微机检测仪的电源线。微机检测仪“辨向转换”开关选择“自动”档位（如果光电脉冲不能自动辨向，手动选择微机检测仪“辨向转换”开关，下测时选择“降”，上测时选择“升”）。电缆通用密封接头中两只“O”型圈应抹少许黄油，再与井径仪、沉渣测定仪、测斜仪等井下仪器对接，注意4芯航空插头的槽与键一定要对齐才能拧紧螺母。接好微机检测仪与光电脉冲发生器之间的连线。连接笔记本电脑与微机检测仪之间的串口线（各连线插头座的键、槽要对齐后再旋紧）。孔径检测用配备的连接线将微机检测仪后板的“绞车”航空插座与绞车集流环上5芯航空插座连接好，再将电缆通用密封接头与井径仪对接。微机检测仪“测量转换”开关选择“井径”档位，打开微机检测仪、笔记本电脑电源，待计算机系统启动后运行JJC-1D灌注桩孔径检测系统测试软件。（详细说明见软件操作说明）从软件主菜单窗体进入标定窗体，点击本窗体中“验证孔径值”按钮，如在“实测孔径”文本框中显示出孔径值（不为空），证明系统通讯正常，可以开始测量。从软件主菜单窗体进入孔径测量窗体进行孔径测量。（详细说明见软件操作说明）输入本次钻孔检测信息：设置测量资料、选择仪器编号。使用所附的“现场刻度器”套在张开的井径仪测量腿上（刻度值已标出，刻度器应与设计孔径值相匹配）进行现场校正。收拢井径仪的测量腿，套上开腿盒（束缚盒沉到开腿盒底部）并下放到井孔中（电缆通过小滑轮挂在滑轮上），开动绞车，下放井径仪，当电缆上特殊标志下到钻探深度起算面时停住，将深度显示值预置为5.00m，终止孔深预置3.00 m，并在电缆上的某一深度记号处地面投影点上定下标志杆作为深度标准点。此后深度显示值将直接指示仪器在孔中的测点位置。 点击孔径测量窗体“开始下测”按钮，开动绞车开始下测，此时将显示深度的变化。下放井径仪直到井径仪到达孔底，此时电缆就会松驰。将电缆收紧，取实测孔深值。注意仪器首次使用时应作一次深度显示值的修正，修正方法为：用钢卷尺量取电缆记号到深度标准点的距离，若50m深度记号在深度标准点近绞车一方1.05m处，则孔深即为48.95m。若孔深显示值为49.30m（因显示值接近50.00m，故落于深度标准点附近的电缆记号即为50m深度记号），表明电缆与滑轮配合有偏差，用电缆丈量值除以测量显示值应计算出孔深测量修正系数K=48.95/49.30=0.993，在上位机测量软件孔径测量窗体中输入孔深系数修正值，显示值应变为48.95，与电缆值一致，以后使用时不必每次修正，久放后使用宜再修正一次。 放松一下电缆，并在井口手动快速上提电缆，泥浆的阻力将使开腿盒与测量腿脱开，测量腿随即自动弹开并贴住孔壁。因在测量腿未打开前，孔径文本框中显示测量腿束缚状态孔径值，此时开动绞车上提电缆，孔径文本框中应显示测量孔径值大于束缚状态孔径值，表明测量腿已经打开（注意当孔底泥浆太厚时，测量腿扩张不到孔壁，测量孔径值就可能小于设计值）。收紧电缆，用钢卷尺丈量出仪器的深度变化（修正开脱束缚装置后仪器深度的变化，确定起测深度）。 点击孔径测量窗体“开始上测”按钮，开动绞车，提升电缆，开始上测。上位机测量软件将自动记录孔径-深度曲线。直到仪器被提升到孔口为止（小于预置终止深度值+3.00m时系统开始报警，提醒现场人员注意，电脑至3.00m时自动停止记录）。如在测量过程中，系统掉电，待下位机供电恢复，系统复位后可继续测量。 如需打印资料可连接打印机现场打印报表数据。关闭微机检测仪电源。取出井径仪，拧松电缆接头螺母，拆下井径仪。垂直度检测将电缆通用密封接头与测斜仪井下仪器对接，并将测斜仪井下仪器下入井中。微机检测仪“测量转换”开关选择“测斜”档位，然后打开电源。从软件主菜单窗体进入垂直度测量窗体进行垂直度测量。（详细说明见软件操作说明） 孔径、仪器外径（带扶正器则为扶正器外径）、钻孔深度文本框中数值如修改请输入改正值。 开动绞车下放测斜仪井下仪器，当电缆上特殊标志下到钻进深度起算面时停住，将深度显示值预置为5.00m，并在此深度作井斜仪顶角零度值校验。 点击孔径测量窗体“开始下测”按钮，开动绞车，下放测斜仪井下仪器。 观察孔深变化，每下放5米，测斜仪井下仪器停止下放，读取测点顶角值、孔深值，并在每个测点顶角值、孔深值文本框中输入该测点的顶角值、孔深值，键入“回车”键，完成数值输入，继续下测直到孔底，井下仪器下放深度应在到达孔底前2米终止，以免较厚的泥浆影响测量结果（如在钻孔内测量，终止深度应提前5米，不要将井下仪器卡在钻头里）。测量结束时，计算机自动将最后一个测点值顺延到终孔深度并存储数据，提升测斜仪井下仪器到井口，取出并冲洗干净。如数据准确无误，可计算偏心距、计算垂直度、存储垂直度测量资料。如井口校零未校准造成个别点读数出现负值，在最大负值点（包括该点）以上的各测点值改为零，以下各点值均加上最大负测点值的绝对值，然后再计算。沉渣检测将电缆通用密封接头与沉渣测定仪井下仪器对接，并将沉渣测定仪井下仪器下井并保证微电极系部分浸在水中。微机检测仪“测量转换”开关选择“沉渣”档位，然后打开电源（注意应先换档再通电，以免损坏换档开关）。从软件主菜单窗体进入沉渣测量窗体进行沉渣厚度测量。（详细说明见软件操作说明） 开动绞车，下放沉渣测定仪井下仪器（其测量点位置比井径仪高0.5m），当电缆上特殊标志下到钻进深度起算面时停住，其实际深度应为4.50m，为保持标准点与井径测量时一致，此时标准深度点位置应向井口移动0.5m。此后深度显示值将准确指示仪器在孔中的测点位置。 点击沉渣测量窗体“开始下测”按钮，开动绞车，下放沉渣测定仪井下仪器，直到沉渣测定仪井下仪器到达孔底，此时电缆就会松驰。 下测时观察视电阻率值变化范围，选取合适的测量量程或放大倍数。 提升电缆1-2m，抓住绞车的把手，拔去减速箱-齿轮之间的插销，此时绞车处于手动状态。突然松开把手，让沉渣测定仪井下仪器自由下落，穿透沉渣层达到原土层。 将电缆手动收紧，量取始测实际深度。（同“孔径测量”中的3-） 点击沉渣测量窗体“开始上测”按钮，用很缓慢速度摇动绞车，提速约1米/分，提升电缆，开始上测。（注意当探头插入原土层提升很费力时，不要强制提升，应请人帮助拉电缆，还应很缓慢地配合绞车摇动电缆，否则绞车转动部分可能损坏）。上位机测量软件将自动记录泥浆视电阻率-深度曲线。直到仪器上测2.00m为止，或在小2.00m时根据检测曲线手动停止测量。 如需打印资料可连接打印机现场打印报表数据。根据泥浆视电阻率-深度曲线判断沉渣厚度。将拔去的插销依原样插好，使绞车恢复电动状态，关闭微机测试仪电源，并提升沉渣测定仪井下仪器直到孔口取出。取出沉渣测定仪井下仪器，拧松电缆接头螺母，拆下沉渣测定仪井下仪器，冲洗干净。 资料整理打印检测数据、报表资料（纸张大小为A4纸）。用软盘备份检测资料。（按工程名称建立的文件夹存储） 结束测量完毕，关闭各仪器及笔记本电脑（打印机）电源，拆除连接的井下测试仪探管，并将井下仪器和电缆擦干净，特别是电缆接头的密封圈，更要揩干净并抹上黄油。如发现密封圈已有损坏，应及时更换。井径仪的活动部分一定要冲洗干净后加上机油。将笔记本电脑（打印机）及所有测试使用的仪器、探管、连线等设备、配件进行清点、装箱以备下次测量使用。十、仪器保养和故障检修仪器保养潮湿天气或雨天工作后，应该用电吹风把微机检测仪内部的湿气吹干，保证仪器内部的绝缘处于良好状态。笔记本电脑应在背光、通风的环境下使用，避免阳光直射。上位机软件基本设置不要擅自修改，用软盘备份好测量资料。（由人为因素引起的计算机系统故障责任自负）常见故障检修微机检测仪电源。 电源指示灯不亮。检查电源插头是否插好。 电源指示灯亮，系统无法正常工作。这表明电源的火线接通了，但另一根零线却没有接好。井径仪已接好、井口滑轮转动，上位机软件无数据显示。 先检查笔记本电脑与微机检测仪串口线是否固定好，微机检测仪是否开机。再检查微机检测仪与绞车连线、光电脉冲连线是否连接好。 取下绞车和微机检测仪连线，用万用表检查微机检测仪后板4芯插座的1、2脚，检查是否有10mA左右的电流。若无电流，检查微机检测仪电源板的恒流源部分。若有电流，再检查微机检测仪与电动绞车之间的4芯、5芯连线。若连线无破损，再检查井径仪的4芯插座的1、2脚是否有几十欧姆电阻，若有表示电路板出故障，若无表示井径仪故障。深度显示不正常，只作加法或只作减法。 一般表明是光电脉冲发生器有故障，应该换掉。若换一只仍如此，则表明显示电路中辨向电路有故障。 用转换开关强制升、降。测试过程中图形不平滑。 检查接地棒是否接好。 仪器应远离强磁场。 供电电压不稳（电源插座不要与强电放在一起）。 绞车的集流环可能接