一種層析成像基樁聲波透射法現場檢測控制方法及裝置的制作方法

專利名稱：一種層析成像基樁聲波透射法現場檢測控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于巖土工程檢測領域中的應用基于層析成像(CT)技術的聲波透 射法檢測基樁完整性的技術領域，具體涉及一種層析成像基樁聲波透射法現場檢 測控制的方法，同時還涉及一種層析成像基樁聲波透射法現場檢測控制的裝置。
技術背景聲波透射法檢測基樁完整性-應用巖土工程中聲波透射法檢測灌注基樁的完整性，要在灌注混凝土前，在 基樁的鋼筋籠上預先放置多根相互平行的聲測管，聲測管管長與樁的長度(鋼筋 籠的長度)一致，樁體混凝土灌注完成后聲測管均被埋入基樁樁體，任意一根聲 測管與其余的任意一根聲測管之間構成一個從樁底到樁頂的檢測剖面。檢測某個 剖面時，將構成此剖面的兩根聲測管中的一根聲測管作為發射聲測管，另一根聲 測管作為接收聲測管，自樁底到樁頂在發射聲測管和接收聲測管內預設多個發射 測點和多個接收測點，在發射測點放置發射傳感器，在接收測點放置接收傳感器， 發射傳感器發射聲波，接收傳感器接收聲波，通過對接收傳感器接收到的聲波的 形態分析可以檢測由發射測點至接收測點連線的臨近區域內的混凝土質量。定義發射測點和接收測點對于構成檢測剖面的兩根聲測管，放置發射傳感 器的聲測管稱為發射聲測管，放置接收傳感器的聲測管稱為接收聲測管；由樁底 至樁頂(測點布置亦可由樁頂至樁底)，按預先指定的檢測測點間距，等間距的 布置發射聲測管內的發射測點和接收聲測管內的接收測點，共有M個發射測點和M個接收測點，M個發射測點位置為H1 (1)、 ....... Hl (M)， M個接收測點位置為H2 (1)、 ......、 H2 (M)，第1個發射測點位置H1 (1)和第l個接收測點位置H2 (1)在樁底，第M個發射測點位置H1 (M)和第M個接收測點 位置H2 (M)在樁頂。定義檢測連線在發射聲測管內的某發射測點放置發射傳感器，在接收聲測 管內的某接收測點放置接收傳感器，發射傳感器發射聲波，接收傳感器接收聲波，7接收傳感器接收到的聲波對應一個發射測點和一個接收測點，由發射測點到接收 測點之間的連線稱為檢測連線。接收傳感器接收到的聲波的形態與檢測連線臨近 區域內的混凝土質量有關，這種檢測過程實質上就是對檢測連線臨近區域內的混 凝土質量進行檢測，可將這種檢測過程簡稱為對該檢測連線進行檢測。假定發射 測點位置為H1 (i)，接收測點位置為H2 (j)，對應的檢測連線記作H1 (i) -H2
(j)， Hl (i) —H2 (j)的傾斜程度定義為i-j，若i-j-0，表明檢測連線為水平線， i-j的絕對值越大表明檢測連線的傾斜度越高。
定義檢測扇形區間和檢測扇形區間高度為敘述方便設N為奇數,N=2*J+1， 除基樁底部的J個發射測點和基樁頂部的J個發射測點，任意一個發射聲測管內 的發射測點對應接收聲測管內的N個測點，即第i個(J+13^M-J)發射測點位
置Hl (i)對應接收聲測管內的N個接收測點位置H2 (i-J)........H2 (i)........
H2 (i+J),形成N條檢測連線，這N條檢測連線交匯在第i個發射測點位置Hl
(i)，構成一個檢測扇形區間，稱為以第i個發射測點位置Hl (i)為發射頂點 的檢測扇形區間，該檢測扇形區間高度為(N-1"測點間距，該檢測扇形區間的起 始接收測點為H2 (i-J)，該檢測扇形區間的終止接收測點為H2 (i+J)。檢測中 將對這N條檢測連線進行檢測，即在第i個發射測點位置Hl (i)發射聲波，分
別在接收聲測管內的N個接收測點位置H2(i-J)........H2(i)........H2(i+J)
接收聲波，這種對構成檢測扇形區間的N條檢測連線進行檢測的過程簡稱為對 檢測扇形區間進行檢測。就基樁聲波透射法檢測完整性而言，由于施工中基本可 以保證聲測管是相互平行的，檢測剖面基本可以認定為矩形，發射測點H1 (i) 到接收測點H2 (i)的檢測連線H1 (i) -H2 (i)是基本水平的，并且是最短的， 不妨稱之為水平檢測連線，其他檢測連線Hl (i) — H2 (i-l)和Hl (i) — H2
(i+l)、 Hl (i)隱-H2 (i-2)和H1 (i) —H2 (i+2)、 ......、 Hl (i) --H2 (i-J+l)
和H1 (i) — H2 (i+J-l)、 Hl (i)至H2 (i-J)禾卩Hl (i)至H2 (i+J)均為傾 斜的，且這些檢測連線的傾斜程度隨著接受測點偏離發射測點的深度位置H2 (i) 的程度的增加而增加。
定義非完整檢測扇形區間對于發射聲測管底部的前J個發射測點
Hl(l)、 ....... H1(J)，根據上述檢測扇形區間和檢測扇形區間高度的定義，其中
任意第i個(13SJ)發射測點Hl(i)對應的檢測扇形區間的終止接收測點為接收測點H2(i+J)，但是該檢測扇形區間的起始接收測點只能是接收測點H2(l)，該檢測 扇形區間由i+J條檢測連線構成，也就是說發射聲測管底部的前J個發射測點
Hl(l)........ H1(J)對應的檢測扇形區間所包含的檢測連線的數量少于N條。同
樣對于發射聲測管頂部的最后J個發射測點H1(M-J+1)、 ....... H1(M),根據上
述檢測扇形區間和檢測扇形區間高度的定義，其中任意第i個(M-J+1^SM)發射 測點Hl(i)對應的檢測扇形區間的起始接收測點是接收測點H2(i-J)，但是該檢測 扇形區間的終止接收測點只能是接收測點H2(M)，該檢測扇形區間由(M-i)+J+l 條檢測連線構成，也就是說發射聲測管頂部的最后J個發射測點 H1(M-J+1)、 ......、 H1(M)對應的檢測扇形區間所包含的檢測連線的數量少于N
條。稱這些處于樁底、樁頂的包含的檢測連線數量少于N條的檢測扇形區間為 非完整檢測扇形區間。
實際檢測中如果某一根檢測連線的檢測結果異常，僅僅能夠表明檢測連線臨 近區域內的混凝土質量有缺陷，但是不能確定缺陷的具體位置和范圍。對任意一 個檢測剖面，在發射聲測管和接收聲測管內按不同的方法布設發射測點和接收測 點，按不同的發射測點與接收測點的對應關系進行檢測，得到的檢測連線的幾何 位置以及檢測連線相互間的交叉關系有所不同，檢測效果也不同。進行聲波透射
法檢測灌注基樁的完整性時有如下幾種檢測方法
① .平行透射法檢測方法平行透射法檢測方法的特點是一個發射測點對應 一個接收測點。將聲波儀的發射傳感器和接收傳感器分別放置在發射聲測管內的 某發射測點和接收聲測管內的某接收測點，發射傳感器發射聲波，接收傳感器接 收聲波，針對一個檢測連線的檢測完成后，按照預設的測點間隔，同步提升發射 傳感器和接收傳感器至下一個發射測點和接收測點，繼續進行下一個檢測連線的 檢測，直至完成整個剖面的現場檢測工作。
對于每一條檢測連線，發射測點位置與接收測點位置的高程可以不同，但是 發射傳感器和接收傳感器的提升是同步的，也就是發射測點間距與接收測點間距 是相同的，這樣一個檢測剖面內所有發射接收過程中檢測連線是平行的，相互并 不交叉，因此這種檢測稱為平行透射法。
② .層析成像(CT)技術檢測方法層析成像(CT)技術檢測方法的特點是
一個發射測點對應N (3SN)個接收測點。A. 確定采用層析成像(CT)檢測的檢測扇形區間，也就是確定以任意一個 發射測點為發射頂點的檢測扇形區間對應的接收測點的數量N，為方便表達可以 使N為奇數，即N:2W+1。樁底的K個發射測點和樁頂的J個發射測點均對應 非完整檢測扇形區間，其他任意第i個(J+l5iSM-J)發射測點H1 (i)對應接收 聲測管內的N個接收測點H2 (i-J)， H2 (i-J+l)， ......， H2 (i+J-l)， H2 (i+J),
形成N條檢測連線，N條檢測連線構成一個以發射測點H1 (i)為發射頂點的檢 測扇形區間。
B. l進行樁底J個非完整檢測扇形區間的檢測對應于樁底部分的J個以發 射測點H1 (i) 為發射頂點的J個非完整檢測扇形區間，接收聲測管內 F分別有i+J個對應的接收傳感器的接收測點H2(1)， H2(2)， ......， H2(i+J)。
檢測時，在發射聲測管內發射傳感器的任意第i個(133)發射測點H1 (i)分 i+J次發射聲波，使用一個接收傳感器分別在接收聲測管內的i+J個接收傳感器 的接收測點H2 (1)， H2 (2)， ......， H2 (i+J)接收聲波。如此即完成以第i
個(1SSJ)發射測點位置H1 (0為發射頂點的非完整檢測扇形區間的檢測。提 升發射聲測管內的發射傳感器到下一個發射測點位置Hl (i+l),確定以Hl (i+l) 為發射頂點的非完整檢測扇形區間，繼續執行上述檢測過程，對以H1 (i+l)為 發射頂點的非完整檢測扇形區間進行檢測，直至樁底J個非完整檢測扇形區間的 檢測工作結束。
B.2進行一個檢測扇形區間的檢測對應于發射聲測管內發射傳感器的任意 第i個(J+1S^M-J)發射測點H1 (i)，接收聲測管內有N個接收傳感器的接收 測點H2 (i-J)， H2 (i-J+l)，……，H2 (i+J-l), H2 (i+J)。檢測時，在發射聲 測管內發射傳感器的任意第i個發射測點Hl (i)分N次發射聲波，使用一個接 收傳感器分別在接收聲測管內的N個接收傳感器的接收測點H2 (i-J)， H2 (i-J+1)， ......， H2(i+J-1)， H2(i+J)接收聲波。如此即完成以第i個(J+1SSM-J)
發射測點位置H1 (i)為發射頂點的檢測扇形區間的檢測。提升發射聲測管內的 發射傳感器到下一個發射測點位置H1 (i+l)，確定以H1 (i+l)為發射頂點的檢 測扇形區間，繼續執行上述檢測過程，對以H1 (i+l)為發射頂點的檢測扇形區 間進行檢測，直至樁中段的M-2"個檢測扇形區間的檢測工作結束。
B.3進行樁頂J個非完整檢測扇形區間的檢測對應于樁頂部分的J個以發
10射測點H1 (i) (M-J+1^^M)為發射頂點的J個非完整檢測扇形區間，接收聲測 管內分別有M-i+J+l個預知對應的接收傳感器的接收測點H2 (i-J)， H2 (i-J+l)， ......， H2 (M)。檢測時，在發射聲測管內發射傳感器的任意第i個
((M-J+兇^M))發射測點H1 (i)分M-i+J+l次發射聲波，使用一個接收傳感 器分別在接收聲測管內的M-i+J+l個接收傳感器的接收測點H2 (i-J)， H2 (i-J+l)， ......， H2 (M)接收聲波。如此即完成以第i個(M-J+l^i^M)發射
測點位置H1 (i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間的檢測。提升發射聲測管內 的發射傳感器到下一個發射測點位置H1 (i+l)，確定以H1 (i+l)為發射頂點的 非完整檢測扇形區間，繼續執行上述檢測過程，對以H1 (i+l)為發射頂點的非 完整檢測扇形區間進行檢測，直至樁頂J個非完整檢測扇形區間的檢測工作結 束。
C.現場檢測工作結束后需要根據現場檢測數據進行層析成像(CT)計算， 最終提交缺陷的位置和范圍，甚至缺陷的程度等，較為詳盡的計算結果。
采用傳統的平行透射法進行檢測的缺點是檢測連線數量較少，相互并不交 叉，只能大致判定缺陷在發射與接收測點之間，很難具體確定缺陷的位置和范圍， 并且平行透射法不能發現與檢測連線近于平行的薄層狀缺陷。采用層析成像 (CT)技術，檢測時得到的檢測連線的數量N倍于平行透射法進行檢測時得到 的檢測連線，多個檢測扇形區間有重合，檢測連線之間有交叉，對基樁的可疑部 位可以進行詳細的檢測。因此技術上需要采用層析成像(CT)技術， 一些發達 地區已經將層析成像(CT)技術列為應采用的技術手段。例如《建筑基樁檢測 技術規程(上海市工程建設規程DGJ08-218-2003)》第9.3.5條規定"對樁身質 量可疑的測點，必要時宜用超聲波穿透層析成像技術(附錄D)進行復檢以進一 步確定樁身缺陷的位置和范圍。" 現有檢測設備與技術
進行平行聲波透射法檢測時，傳統的用于巖土工程檢測的聲波儀(武漢中科 智創巖土技術有限公司的RSMSY5聲波儀)通常有一個發射通道、 一個或兩個 接收通道，采用每個測點人工手動提升發射與接收傳感器，手動控制接收數據的 存儲。人工同步將發射與接收傳感器一次提升一個測點間距、發射聲波接收聲波、 存儲數據，再次提升一個測點間距、發射聲波接收聲波、存儲數據，......，直至
11將傳感器提升出聲測管，完成一個或兩個檢測剖面的檢測工作，效率較低。
為了提高平行聲波透射法檢測時的檢測效率有些聲波儀(武漢中科智創巖土 技術有限公司的RSMSY6聲波儀)增加了編碼器和自動控制功能，編碼器與連
接聲波儀與發射傳感器和接收傳感器的電纜線接觸，同步拉動電纜線提升發射傳 感器和接收傳感器時，編碼器被電纜線帶動轉動，可以記錄發射傳感器和接收傳 感器的當前位置，發射傳感器和接收傳感器到達事先確定的測點位置時，聲波儀 自動控制發射傳感器發射聲波，控制接收傳感器接收聲波，并記錄存儲數據。檢 測過程中，檢測人員只需將發射傳感器和接收傳感器放置到基樁底部后同步將發 射傳感器和接收傳感器提升到基樁頂部既可完成一個或兩個檢測剖面的檢測工 作，檢測效率較高。
專利申請號為200710053613.1的發明專利涉及的聲波檢測控制方法與裝置 (RSM-SY7聲波儀)和專利申請號為02147760.4的發明專利涉及的一種多跨孔 全組合巡測式聲波檢測裝置可以大幅度的提高平行聲波透射法檢測時的檢測效 率，檢測過程中，檢測人員將M個發射接收兩用傳感器放置到基樁底部后同步 將這M個發射接收兩用傳感器提升到基樁頂部既可完成基樁內M個聲測管構成 的Mf (M-l) /2個檢測剖面的平行聲波透射法檢測工作，檢測效率極高。
進行層析成像法檢測時，現場檢測工作量大幅提高，除樁底和樁頂的各K 個發射測點外，發射傳感器的每一個發射測點Hl(i)對應一個檢測扇形區間，對 這個檢測扇形區間進行檢測時，人工將發射傳感器提升到發射測點Hl(i)后，都 必須進行N次人工將接收傳感器移動到的接收測點、發射聲波接收聲波、存儲 數據的過程，在此期間發射傳感器的測點位置是不移動的。完成以發射測點Hl(i) 為發射頂點的檢測扇形區間的檢測后，接收傳感器位置己經處在接收聲測管內的 接收測點H2(i+J)，為了進行下一個以發射測點Hl(i+1)為發射頂點的檢測扇形區 間的檢測，人工將發射傳感器由發射測點Hl(i)提升到下一個發射測點Hl(i+1) 后，還要將接收傳感器的測點位置由當前的接收測點H2(i+J)下移到接收測點 H2(i+1-J)，下移2"-l個測點。對于樁底和樁頂的各J個發射測點，由于它們對 應的均為非完整檢測扇形區間，構成每個非完整檢測扇形區間的檢測連線的數量 均不相同，完成一個非完整檢測扇形區間的檢測后，接收傳感器下移的間距也不 行同，現場操作更為復雜。這種現場操作過程中接收傳感器時而提升一個測點間距，時而下移多個測點，導致現場操作過程非常繁瑣，易于出錯，檢測效率極低。 目前尚無針對基樁透射法進行層析成像法檢測的高效現場檢測控制方法和裝置， 極大的阻礙了層析成像(CT)法這一精確有效的檢測方法在基樁完整性檢測中 的應用。要提高層析成像法進行基樁完整性檢測中的檢測效率，發展新技術的要 求I-分迫切。

發明內容
本發明的目的是在于提供了一種層析成像基樁聲波透射法現場檢測控制的 方法，適用于基于層析成像(CT)技術進行聲波透射法檢測基樁完整性的現場 檢測工作，該方法操作簡單，現場操作人員只需將發射傳感器和接收傳感器分別 放入構成檢測剖面的兩根聲測管的管底，依照本發明的層析成像基樁聲波透射法 現場檢測控制方法將傳感器提升至聲測管的管頂，既可完成基于層析成像(CT) 技術進行一個剖面的聲波透射法檢測基樁完整性的現場檢測工作。
本發明的另一個目的是在于提供了一種層析成像基樁聲波透射法現場檢測 控制的裝置，適用于基于層析成像(CT)技術進行一個剖面的聲波透射法檢測 基樁完整性的現場檢測工作，該裝置結構簡單，現場操作人員只需將發射傳感器 和接收傳感器分別放入構成檢測剖面的兩根聲測管的管底，使用本發明的層析成 像基樁聲波透射法現場檢測控制方法將傳感器提升至聲測管的管頂，該層析成像 基樁聲波透射法現場檢測控制裝置既可完成基于層析成像(CT)技術進行一個 剖面的聲波透射法檢測基樁完整性的現場檢測工作。 本發明采用以下技術方案實現上述發明目的 一種基樁聲波透射法檢測控制的方法，其步驟如下-
Ol.將聲波發射傳感器F放置在發射聲測管管底，將選通聲波接收傳感器S 放置在接收聲測管管底，聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的第1個檢 測部件S(l)的深度位置相同；聲波發射傳感器F的電纜線在提升過程中可帶動深 度位置編碼器FMA滾動；
聲波發射傳感器F放置在發射聲測管管底，其當前位置為Hl(l)。選通聲波 接收傳感器S放置在接收聲測管管底，由于選通聲波接收傳感器S的N個檢測
部件S(l)........S(N)自下而上排布，它們之間的間距與接收測點的間距相同，選
通聲波接收傳感器S的N個檢測部件S(l)、.......S(N)的位置分別為H2( 1)........H2 (N)。
02. 計算機系統CPU設置控制單元K:
(02.1) .設置基樁樁長，設置檢測剖面跨距，設置測點間距，根據基樁樁長 計算測點數量M，設置M個發射測點位置和M個接收測點位置，設 置一個檢測扇形區間包含的檢測連線的數量N;
檢測剖面的跨距為構成檢測剖面的發射聲測管和接收聲測管之間的間距，也 是最短的檢測連線的長度。測點間距為發射聲測管內相鄰發射測點的深度位置 差，同時也是接收聲測管內相鄰接收測點的深度位置差。測點數量M為發射聲 測管內發射測點的數量，同時也是接收聲測管內接收測點的數量，測點數量M-基樁樁長/測點間距+1， M個發射測點位置為Hl(l) 、 ......、 H1(M)， M個接收
測點位置為H2(1) ........H2(M)，測點位置自樁底到樁頂順序布設(自樁頂到
樁底順序布設亦可)。 一個檢測扇形區間包含的檢測連線的數量N也就是一個發 射測點對應的接收測點的數量N，為方便不妨設置N為奇數N=2*J+1，這樣一 個檢測扇形區間包含一條水平檢測連線，水平檢測連線上下分別對稱排布有K 條傾斜檢測連線。
(02.2) .對檢測扇形區間內的N條檢測連線對應的N個接收測點分別根據檢 測連線的傾斜程度設定狀態參數聲波接收可設置通道T的濾波電路 Tl的濾波參數、聲波接收可設置通道T的放大電路T2的放大參數、 聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3的采樣參數，選通聲波接 收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數；
對檢測扇形區間內的N條檢測連線對應的N個接收測點分別設定狀態參數 的原因是N條檢測連線的水平程度不同、檢測連線的長度不同，導致越是傾斜 的檢測連線接收到的聲波信號越小，因此必須分別針對不同傾斜程度的連線設定 不同的放大參數。設定放大參數的原則是對于水平的檢測連線選定適當的放大 參數，其他越是傾斜的檢測連線設定的放大參數越大。放大參數的設定是在兩個 層面上進行的，首先是聲波接收可設置通道T的放大電路T2，其次是選通聲波 接收傳感器S的可設置放大部件G的放大部件。
03. 控制單元K執行樁底J個非完整檢測扇形區間的檢測；
(03.1)設定i^，控制單元K將樁底第i個發射測點Hl(i)設置為當前發射測點位置，以發射測點Hl(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間內的 檢測連線的數量為i+J，對應的接收測點為H2(1)、 ......、 H2(i+J)。將
聲波發射傳感器F的電纜線卡入深度位置編碼器FMA，使得在提升 聲波發射傳感器F的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線會帶動 深度位置編碼器FMA轉動。
(03.2) 提升聲波發射傳感器F的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線 帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸 出的聲波發射傳感器F的當前深度位置，選通聲波接收傳感器S的深 度位置保持不動；可以采用人工同步提升聲波發射傳感器F的深度位 置，也可以通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F的深度位置。
(03.3) 如果聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(03.2) 步驟；
(03.4) 控制單元K執行如下i+J個發射與接收子過程，每個發射與接收 子過程完成后延遲Oms—20ms進入下一個步驟
(03.4.1)第1個發射與接收子過程控制單元K控制聲波接收傳感 器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第1個檢測部件 S(l)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(l)構成的檢測 連線Hl(i)-H2(l)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2)步驟設定的 狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感 器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機 激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設 置通道T接收聲波信號；
(03.4.i+J)第i+J個發射與接收子過程；控制單元K控制聲波接收 傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第i+J個檢測 部件S(i+J)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(i+J)構 成的檢測連線Hl(i)-H2(i+J)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2) 步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲 波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K
15控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲 波接收可設置通道T接收聲波信號；
(03.5) 控制單元K將(03.4)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳 遞給計算機系統CPU做常規處理(計算、顯示、存儲)；
(03.6) 計算新的當前發射測點位置，新的1值=原有的1值+1，如果新的 i值不大于J，以新的發射測點Hl(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區
間內的檢測連線的數量為i+J，對應的接收測點為H2(1)、.......
H2(i+J)，返回(03.2)步驟；
04.控制單元K執行樁體中段M-2*J個檢測扇形區間的檢測；
(04.1) 設定i^+l，控制單元K將第i個發射測點Hl(i)設置為當前發射 測點位置，以發射測點Hl(i)為發射頂點的檢測扇形區間內的檢測連線
的數量為N二2"+1，對應的接收測點為H2(i-J)、 ....... H2(i+J)。將聲
波發射傳感器F的電纜線和選通聲波接收傳感器S的電纜線同時卡入 深度位置編碼器FMA，使得在提升聲波發射傳感器F和選通聲波接 收傳感器S的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線和選通聲波接 收傳感器S的電纜線會帶動深度位置編碼器FMA轉動。
(04.2) 同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置， 聲波發射傳感器F的電纜線帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K 讀取深度位置編碼器FMA輸出的聲波發射傳感器F的當前深度位置； 可以采用人工同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的 深度位置，也可以通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F和選通聲 波接收傳感器S的深度位置。
(04.3) 如果聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(04.2) 步驟；
(04.4) 控制單元K執行如下2"+1個發射與接收子過程，每個發射與接 收子過程完成后延遲Oms—20ms進入下一個步驟
(04.4.1)第1個發射與接收子過程控制單元K控制聲波接收傳感 器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第1個檢測部件 S(l)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(i-J)構成的檢測連線Hl(i)—H2(i-J)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2)步驟設定 的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳 感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射 機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可 設置通道T接收聲波信號； (04.4.2*J+1)第2*J+1個發射與接收子過程；控制單元K控制聲波 接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第2*J+1 個檢測部件S(2W+1)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點 H2(i+J)構成的檢測連線Hl(i)-H2(i+J)的傾斜程度，控制單元K 根據(02.2)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀 態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控 制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元 K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(04.5) 控制單元K將(04.4)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳 遞給計算機系統CPU做常規處理(計算、顯示、存儲)；
(04.6) 計算新的當前發射測點位置，新的1值=原有的1值+1，如果新的 i值不大于M-J，以新的發射測點Hl(i)為發射頂點的檢測扇形區間內
的檢測連線的數量為2M+1，對應的接收測點為H2(i-J)、.......H2(i+J)，
返回(04.2)步驟；
05.控制單元K執行樁頂J個非完整檢測扇形區間的檢測；
(05.1) 設定—M-J+l，控制單元K將樁頂第i個發射測點Hl(i)設置為當 前發射測點位置，以發射測點Hl(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間
內的檢測連線的數量為(M-i)+J+l，對應的接收測點為H2(i-J)........
H2(M)。將聲波發射傳感器F的電纜線卡入深度位置編碼器FMA，使 得在提升聲波發射傳感器F的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜 線會帶動深度位置編碼器FMA轉動，將選通聲波接收傳感器S的電 纜線從深度位置編碼器FMA上取出。
(05.2) 提升聲波發射傳感器F的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線 帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸
17出的聲波發射傳感器F的當前深度位置，選通聲波接收傳感器S的深 度位置保持不動；可以采用人工同步提升聲波發射傳感器F的深度位 置，也可以通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F的深度位置。
(05.3) 如果聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(05.2) 步驟；
(05.4) 控制單元K執行如下(M-i) +J+1個發射與接收子過程，每個發 射與接收子過程完成后延遲0ms~~20ms進入下一個步驟
(05.4.1)第1個發射與接收子過程控制單元K控制聲波接收傳感 器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第J+1- (M-i)個 檢測部件8(1+1- (M-i))選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測 點H2(i-J)構成的檢測連線Hl(i)-H2(i-J)的傾斜程度，控制單元K 根據(02.2)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀 態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控 制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元 K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(05.4. (M-i) +J+1)第(M-i) +J+1個發射與接收子過程；控制單 元K控制聲波接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感 器S的第2*J+1個檢測部件S(2W+1)選通，計算當前發射測點 Hl(i)與接收測點H2(M)構成的檢測連線Hl(i)--H2(M)的傾斜程 度，控制單元K根據(02.2)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可 設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G 的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射 聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(05.5) 控制單元K將(05.4)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳 遞給計算機系統CPU做常規處理(計算、顯示、存儲)；
(05.6) 計算新的當前發射測點位置，新的i值-原有的i值+l，如果新的 i值不大于M，以新的發射測點Hl(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區 間內的檢測連線的數量為(M-i) +J+1,對應的接收測點為 H2(i-J)、……、H2(M)，返回(05.2)步驟；06.檢測結束；
至此所有發射測點位置的對應每一個檢測扇形區間對應的檢測連線的檢測
工作均已完成，所有記錄數據均已在(03.5)步驟、(04.5)步驟、(05.5)步驟 中傳遞給計算機系統CPU。 03步驟是進行樁底J個測點的非完整檢測扇形區間 的檢測，在此期間僅提升聲波發射傳感器F，同樣05步驟是進行樁頂J個測點 的非完整檢測扇形區間的檢測，在此期間也是僅提升聲波發射傳感器F。 03步 驟、05步驟中選通聲波接收傳感器S是不提升的，此時可以從深度位置編碼器 FMA上將選通聲波接收傳感器S的電纜線取下。04步驟是進行樁體中段M-2*J 個測點的檢測扇形區間的檢測，聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S需同 步提升，聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的電纜線可同時與深度位置 編碼器FMA接觸。通常絕大多數檢測工作量在04步驟，例如一根20米長的基 樁，如果設定測點間距為0.1米，設定一個檢測扇形區間對應11個測點
(N=2*J+1=9， J=4)，共有201個測點，樁體中段的測點數為M-2*J=193，樁頂 樁底的非完整檢測區間分別只有4個測點。
(05.4)步驟中執行(M-i) +J+1個發射與接收子過程，應該注意到這是在 對樁頂的J個測點進行檢測，i的取值在(M-J+l) - M之間，(M-i)的數值在
(J-l) —0之間，(M-i〉 +J+1的數值在2" —J+l之間。事實上由于任意個發射 測點Hl(i)均有深度與之相同的接收測點H2(i)相對應，每個檢測扇形區間必然包 含一條水平檢測連線。如果發射測點Hl(i)處于樁底J個發射測點，其對應的非 完整檢測扇形區間內至少會有一條水平檢測連線和水平檢測連線上側的J根傾 斜檢測連線。類似的，如果發射測點Hl(i)處于樁頂J個發射測點，其對應的非 完整檢測扇形區間內至少會有一條水平檢測連線和水平檢測連線下側的J根傾 斜檢測連線。因此非完整檢測扇形區間的檢測連線的數量必然在J+l - 2"之間
(檢測扇形區間的檢測連線的數量如果達到2*J+1就不再成為非完整檢測扇形 區間了)。
在進行樁底的J個非完整檢測扇形區間進行檢測時，選通聲波接收傳感器S 處于樁底部是不動的，選通聲波接收傳感器S的第l個檢測部件S(l)處于接收 測點H2(1)，選通聲波接收傳感器S的第j個(l<j<N)檢測部件S(j)處于接 收測點H2(j)，選通聲波接收傳感器S的第N個檢測部件S(N)處于接收測點H2(N)。樁底的J個非完整檢測扇形區間之所以是非完整檢測扇形區間是因為水 平檢測連線的下側的接收測點數少于J個，對于第i個(13-)發射測點Hl(i) 對應的非完整檢測扇形區間，其水平檢測連線下側的接收測點只有i-l個，因此 該非完整檢測扇形區間由水平檢測連線上側的J個接收測點、水平檢測連線本身 對應的l個測點、水平檢測連線下側的i-l個接收測點，共計J+i個接收測點，
并且這J+i個接收測點是H2(1)、 ......、 H2(i)、 ....... H2(J+i)，對應著選通聲波
接收傳感器S的前J+i個檢測部件S(1)、 ......、 S(i)、 ......、 S(J+i)，其中S(i)對
應著水平檢測連線。
在進行樁頂的J個非完整檢測扇形區間進行檢測時，選通聲波接收傳感器S 處于聲波接收聲測管2內的樁頂部，是不移動的，見圖3.b，選通聲波接收傳感 器S的第1個檢測部件S(l)處于接收測點H2(M-2*J)(由于N=2*J+1，也就是 H2(M-N+1))，選通聲波接收傳感器S的第j個(l<j<2*J+l)檢測部件S(j)處 于接收測點H2(M-2"+j-l)(由于N-2"+l，也就是H2(M-N+j))，選通聲波接收 傳感器S的第2M+1個檢測部件S(2"+1)處于接收測點H2(M)。樁頂的J個非 完整檢測扇形區間之所以是非完整檢測扇形區間是因為水平檢測連線的上側的 接收測點數少于J個，見圖3.a，聲波發射傳感器F在第i個(M-J+1^^M)發射 測點Hl(i)發射聲波時，對應的非完整檢測扇形區間內水平檢測連線上側的接收 測點只有M-i個，因此該非完整檢測扇形區間由水平檢測連線上側的M-i個接收 測點、水平檢測連線本身對應的1個測點、水平檢測連線下側的J個接收測點構
成，共計(M-i)+J+l個測點。這(M-i)+J+l個接收測點是從H2(i-J).......、
H2(i).......、 H2(M)，對應著選通聲波接收傳感器S的后(M-i)+J+l個檢測部件
S(J十l- (M-i) )、 ......、 S(2*J+l-M+i)、 ......、 S(M)，其中選通聲波接收傳感器
S的檢測部件S(2*J+l-M+i)(由于N=2*J+1， 也就是S(N- (M-i)))對應著水 平檢測連線Hl(i)—H2(i)。
03步驟、04步驟、05步驟的關鍵點分別是(03.4)步驟、(04.4)步驟、(05.4) 步驟，(03.4)步驟執行i+J個發射與接收子過程，(04.4)步驟執行2W+1個發 射與接收子過程，(05.4)步驟執行(M-i) +J+1個發射與接收子過程。03步驟、 04步驟、05步驟中的(03.5)步驟、(04.5)步驟、(05.5)步驟是將接收并A/D 轉換后的聲波信號數據傳遞給計算機系統CPU,由于計算機系統CPU的運行是獨立的，(03.5)步驟、(04.5)步驟、(05.5)步驟在執行時可以是與(03.4)步 驟、(04.4)步驟、(05.4)步驟等多個發射與接收子過程并行進行。
(03.4)步驟、(04.4)步驟、(05.4)步驟中(04.4)步驟執行的發射與接收 子過程的數量最多，為2*J+1個發射與接收子過程，假定>4 (即N-2"+l-9， 一個發射測點對應9個接收測點)，如果每個發射與接收子過程完成后延遲4ms 進入下一個步驟，總的延遲時間為36ms，完成一個檢測扇形區間的檢測(即執 行04步驟)大約需時40ms，若以每秒0.25米的速度提升聲波發射傳感器F和 選通聲波接收傳感器S (相當于100秒完成25米長的基樁剖面的檢測)，在執行 04步驟(或03步驟、05步驟)的過程中，兩個傳感器的位置變化不大于0.01 米。進行基樁檢測時，測點間距通常可設定在0.1米，檢測剖面的跨距與基樁的 直徑相關，由于混凝土波速的離散性較大，通常可達5%，甚至更高，兩個傳感 器0.01米的位置誤差是可以接受的，為了更高的位置精度可以降低提升聲波傳 感器的速度。
一種基樁聲波透射法檢測控制方法的裝置，該裝置由聲波儀I、 一個深度位 置編碼器FMA、 一個聲波發射傳感器F、 一個選通聲波接收傳感器S組成；深 度位置編碼器FMA與聲波儀I連接用于向聲波儀I輸出聲波發射傳感器F的深 度位置，聲波發射傳感器F的電纜線Ll與聲波儀I的連接用于發射聲波，選通 聲波接收傳感器S與聲波儀I的連接用于控制選通聲波接收傳感器S、接收選通 聲波接收傳感器S接收到的聲波信號，聲波發射傳感器F的電纜線Ll與深度位 置編碼器FMA滾動接觸，在拉動聲波發射傳感器F的電纜線Ll提升聲波發射 傳感器F的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線Ll帶動深度位置編碼器 FMA轉動使得深度位置編碼器FMA向聲波儀I輸出聲波發射傳感器F的深度位 置，原理圖見圖1;
其中聲波儀I由一個計算機系統CPU、 一個控制單元K、 一個聲波發射機A、 一個聲波接收可設置通道T組成，聲波接收可設置通道T由濾波電路T1、放大 電路T2、 A/D轉換電路T3組成；
選通聲波接收傳感器S由一個選通部件C、 一個可設置放大部件G、 N個檢 測部件S(l).......、 S(N)、控制線L21和信號線L22線組成，原理圖見圖2。
計算機系統CPU通過總線與控制單元K連接，計算機系統CPU通過總線與
21聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3連接；計算機系統CPU通過總線向 控制單元K發送控制指令、接收聲波接收可設置通道T接收轉換的聲波數字信號。
控制單元K通過總線與計算機系統CPU連接，控制單元K通過端口與聲波 發射機A連接，控制單元K通過端口與深度位置編碼器FMA連接,控制單元K 通過端口與聲波接收可設置通道T連接；控制單元K通過端口與選通聲波接收 傳感器S連接；控制單元K通過總線與計算機系統CPU連接，接收計算機系統 CPU的控制指令、回傳接收到的聲波數字信號。控制單元K通過端口與聲波發 射機A連接,控制聲波發射機A的充電和發射。控制單元K通過端口與深度位置 編碼器FMA連接，接收深度位置編碼器FMA的編碼值、計算當前發射傳感器的 位置，如此位置到達發射測點，控制聲波發射機A的激勵聲波發射傳感器發射 聲波。控制單元K控制單元K通過端口與聲波接收可設置通道T連接。控制單 元K通過端口與選通聲波接收傳感器S的控制線L21連接。
深度位置編碼器FMA通過端口與控制單元K連接，深度位置編碼器FMA 與聲波發射傳感器F的電纜線滾動接觸，在提升聲波發射傳感器F時，聲波發射 傳感器F的電纜線LI可帶動深度位置編碼器FMA滾動，深度位置編碼器FMA 向控制單元K輸出表示聲波發射傳感器的深度位置的編碼值；
聲波發射機A通過端口與控制單元K連接，聲波發射機A與聲波發射傳感
器F連接；
聲波發射傳感器F的電纜線LI與聲波發射機A連接；
聲波接收可設置通道T由一個濾波電路Tl、 一個放大電路T2、 一個A/D轉 換電路T3組成；聲波接收可設置通道T的濾波電路Tl的輸入端與選通聲波接 收傳感器S的信號線L22連接，聲波接收可設置通道T的濾波電路Tl的輸出端 與聲波接收可設置通道T的放大電路T2的輸入端連接，聲波接收可設置通道T 的放大電路T2的輸出端與聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3的輸入端 連接，聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3與計算機系統CPU通過總線 連接；聲波接收可設置通道T的濾波電路T1通過端口與控制單元K連接，聲波 接收可設置通道T的放大電路T2通過端口與控制單元K連接，聲波接收可設置 通道T的A/D轉換電路T3通過端口與控制單元K連接；控制單元K可以通過端口設置聲波接收可設置通道T的濾波電路T1的帶通濾波參數、可設置通道T 的放大電路T2的放大參數、可設置通道T的A/D轉換電路T3的A/D轉換參數， 計算機系統CPU通過總線接收聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3轉換
的聲波數字信號。
選通聲波接收傳感器S由一個選通部件C、 一個可設置放大部件G、 N個檢
測部件S(l)、 ....... S(N)、控制線L21、信號線L22組成，原理圖見圖2;選通
聲波接收傳感器S的N個檢測部件S(l)........ S(N)自下而上排布，它們之間
的間距與接收測點的間距相同；選通聲波接收傳感器S的選通部件C通過選通 聲波接收傳感器S的控制線L21與控制單元K的端口連接，選通聲波接收傳感
器S的選通部件C與選通聲波接收傳感器S的N個檢測部件S(l)........ S(N)
連接；選通聲波接收傳感器S的可設置放大部件G通過選通聲波接收傳感器S 的控制線L21與控制單元K的端口連接，選通聲波接收傳感器S的可設置放大
部件G與選通聲波接收傳感器S的N個檢測部件S(l)........ S(N)之中的某一
個檢測部件S (i) (1SSN)連接；選通聲波接收傳感器S的可設置放大部件G 通過選通聲波接收傳感器S的信號線L22與聲波接收可設置通道T的濾波電路 Tl的輸入端連接；
選通聲波接收傳感器S的選通部件C根據控制單元K的控制信號將選通聲
波接收傳感器S的N個檢測部件S(l)........ S(N)之中的某一個檢測部件S (i)
選通，使其與選通聲波接收傳感器S的可設置放大部件G連通，其他 的選通聲波接收傳感器S的檢測部件均處于不連通狀態。選通聲波接收傳感器S 的可設置放大部件G根據控制單元K的控制信號設定放大參數，在接收聲波信 號時，選通聲波接收傳感器S的可設置放大部件G將被選通的選通聲波接收傳 感器S的N個檢測部件S(l)、 ......、 S(N)之中的某一個檢測部件S (i) (1S^N)
接收到的聲波信號放大后通過選通聲波接收傳感器S的信號線L22輸出到聲波 接收可設置通道T的濾波電路Tl的輸入端。選通聲波接收傳感器S的控制線 L21與控制單元K連接，接收控制單元K的控制信號，完成選通控制和放大參 數設置，選通聲波接收傳感器S的信號線L22與聲波接收可設置通道T的濾波 電路Tl的輸入端連接，用于將被選通的選通聲波接收傳感器S的N個檢測部件 S(l)、 ....... S(N)之中的某一個檢測部件S (i) (K^N)接收到的聲波信號放大后輸出到聲波接收可設置通道T的濾波電路Tl的輸入端。
在選通聲波接收傳感器S內將檢測得到的聲波信號放大后再通過電纜線將 其傳輸到聲波儀的有益之處是可以避免電纜線的衰減、增大聲波傳感器的接收靈 敏度。通常影響檢測效果的因素有兩個①.檢測過程中發射傳感器與接收傳感 器之間的距離，此距離與基樁的直徑有關，直徑較大的基樁其中埋設的聲測管之 間的距離也較大，發射測點與接收測點之間的距離也較大，這意味著聲波的傳播 距離大，聲波的傳播過程中衰減也大，接收到的信號的會降低。②.聲波接收傳 感器與聲波儀連接的電纜線的長度，此電纜線的長度于基樁的長度相當，檢測較 長的基樁就必須使用較長的電纜線，過長的電纜線將導致電纜線分布電阻、電容 增加，使得輸出的信號衰減。因素①影響真實的聲壓值，過大的距離導致真實信 號很小，因素②影響聲波接收傳感器的靈敏度，過長的電纜線導致靈敏度降低， 因素①、因素②(代表大直徑超長基樁的檢測特點)兩者導致的小信號、低靈敏 度必然降低聲波儀采集到的信號質量。克服因素①、因素②的不利影響的有效方 法就是將檢測得到的聲波信號放大后傳輸到聲波儀。
選通聲波接收傳感器S的放大部件G的放大參數可設置的必要性在于聲 波發射傳感器發射的聲波有一定的指向性，發射的聲波在水平方向最強，隨著偏 離水平方向，聲波強度會迅速下降，同一個檢測扇形區間中的不同的檢測連線水 平程度不同，特別是重要的是越是水平的檢測連線其連線越短，越是傾斜的檢測 連線其連線越長，對于傾斜的檢測連線，該方向的聲波強度原本就較小，較長的 連線意味著較長的傳播距離、較大的衰減，在上述兩種因素的聯合作用下，越是 傾斜的檢測連線接收到的聲波信號越小，因此對于不同傾斜程度的檢測連線應設 置不同的放大參數。
本發明的有益效果是-
①.現場的檢測效率大幅提高現場操作人員只需將發射傳感器和接收傳感 器分別放入構成檢測剖面的兩根聲測管的管底，依照本發明的基樁聲波透射法檢 測控制方法將傳感器提升至聲測管的管頂，既可完成基于層析成像(CT)技術 進行聲波透射法檢測基樁完整性的現場檢測工作，其現場檢測易操作性和工作量 與進行平行聲波透射法相當。假定一個檢測扇形區間對應11個接收測點(N=ll， J=5)，測點間距0.1米，對于50米長的基樁，有501個測點，IO個非完整檢測扇形區間，491個完整檢測扇形區間，按照傳統的方法進行基于層析成像技術的 聲波透射法檢測，需人工進行手動的近500個反復上提、下移聲波傳感器的過程，
并且每個反復上提、下移聲波傳感器的過程中發射聲波傳感器和接收聲波傳感器
并不同步移動，進行一個扇形檢測區間的ll個測點的檢測，即便假定按每秒0.5 米的提升速度也要將近2秒，而后發射聲波傳感器上移1個測點間距、接收聲波 傳感器下移9個測點間距為下一個扇形檢測區間的檢測做準備需時至少數秒，不 妨假定3秒，平均一個扇形檢測區間的檢測需時在5秒左右，整個檢測剖面的約 500個檢測扇形區間的檢測需時在2500秒左右，這期間的復雜操作還需要操作 人員的精準，不得出錯。如此數百次的復雜繁瑣的操作和高強度的注意力要求是 層析成像技術在基樁檢測領域不能廣泛應用的主要原因，在工程實踐中往往在確 有必要時，也只是對局部的某一段(l至2米)的范圍內進行層析成像技術的聲 波透射法檢測。按照本發明進行同樣的現場檢測工作，按每秒0.25米的提升速 度，在剖面的底部的5個非完整檢測扇形區間只提升發射傳感器，需時2秒，為 了進行剖面中段491個完整檢測扇形區間的檢測，將接收聲波傳感器的電纜線卡 入編碼器FMA，假定需時5秒，而后同步提升發射和接收聲波傳感器進行剖面 中段491個完整檢測扇形區間的檢測，約需時196秒，在剖面的頂部的5個非完 整檢測扇形區間檢測又恢復為只提升發射傳感器，需將接收聲波傳感器的電纜線 從編碼器FMA上取下，假定需時5秒，進行剖面的頂部的5個非完整檢測扇形 區間的檢測的提升過程需時2秒，總計需時210秒，整個檢測過程操作人員除分 別將接收聲波傳感器的電纜線卡入編碼器FMA和將接收聲波傳感器的電纜線從 編碼器FMA上取出外，只需簡單的提升卡入編碼器FMA的電纜線。相比于傳 統的進行層析成像聲波透射法檢測工作時間，本發明的時間效率提高約10倍， 事實上由于本發明的操作方式大為簡化，對操作人員并無精準操作的要求，勞動 強度大為降低，實際的現場檢測工作效率的提高在數十倍以上。
②.檢測設備的適應性大幅提高檢測過程中對于檢測扇形區間對應的接收 測點的數量的要求會根據檢測剖面的跨度(發射聲測管和接收聲測管的間距)， 檢測剖面的跨度越大，要求的檢測扇形區間的檢測連線的數量越多，假定一個檢 測扇形區間中最向上傾斜和最向下傾斜的兩條檢測連線的角度不變，測點的間距 也不變，檢測剖面的跨度增加一倍， 一個檢測扇形區間內的檢測連線也應增加一
25倍。事實上如果精度要求越高，要求的測點間距會越小，在檢測扇形區間深度不 變的情況下檢測扇形區間對應的接收測點的數量必須增加，但是工程實踐中，通 常測點間距相對不變，例如取測點間距0.05或0.1米，其原因在于，考慮到混凝 土的離散性較大，低于0.05米的檢測精度是不必要的，因此實際檢測時，只是
根據需要改變一個檢測扇形區對應的測點數量，通常一個檢測扇形區對應的測點
數量可以限定在5到15之間。如果采用多通道的聲波儀，每個通道對應檢測扇 形區間的多個接收測點中的一個接收測點，除非聲波儀的數量足夠多(例如16 通道)，很難滿足檢測要求。本發明的技術方案，無論檢測扇形區間對應的接收 測點的數量是多少，聲波檢測控制裝置的通道只需一個發射通道一個接收通道既 可完成現場檢測工作，只需選用具有多個可選通檢測單元的傳感器。實踐中可以 配備具有足夠多個可選通檢測單元的選通聲波接收傳感器S，每次根據實際需要 只選通其中需要的檢測單元既可。如果確需加密測點間距，可采用配備不同的選 通聲波接收傳感器S的方法解決，每個選通聲波接收傳感器S中的檢測單元的間 距不一樣。例如配備兩個選通聲波接收傳感器S，其中一個檢測單元的間距制作 成O.l米，另一個檢測單元的間距制作成0.05米。采用本發明帶來的另一個有益 之處是，由于檢測設備結構簡單，傳感器的連接方式簡單，檢測設備的故障率也 將大幅下降。
③.檢測設備的成本大幅減低本發明的技術方案，無論檢測扇形區間對應 的接收測點的數量是多少，聲波檢測控制裝置的通道只需一個發射通道一個接收
通道既可完成現場檢測工作，聲波檢測控制裝置的成本大大幅減低。同時具有N 個可選通檢測單元的傳感器的成本也遠低于N個傳統聲波接收傳感器的成本， 實際上僅僅是節省多根電纜線即可節省大量成本。
隨著大直徑基樁在(高層建筑，大型橋梁)工程中的使用日益普遍，本發明 將會極大的推動基于層析成像(CT)技術的聲波透射法檢測基樁完整性技術的 應用，提高基樁完整性檢測的精確性和可靠性。


圖1基樁聲波透射法檢測控制裝置原理圖。I聲波儀，聲波儀I由CPU計算 機系統、K控制單元、A聲波發射機、T聲波接收可設置通道組成，其中T聲波 接收可設置通道由濾波電路T1、放大電路T2、 A/D轉換電路T3組成。FMA深度位置編碼器，F聲波發射傳感器，S選通聲波接收傳感器，Ll聲波發射傳感 器F的電纜線，L21選通聲波接收傳感器S的電纜線中的控制線，L22選通聲 波接收傳感器S的電纜線中的信號線L22。
圖2選通聲波接收傳感器S原理圖。選通聲波接收傳感器S由一個選通部 件C、 一個可設置放大部件G、 N個檢測部件S(l)、 ......、 S(N)、控制線L21和
信號線L22組成。
圖3.a對樁頂的J個非完整檢測扇形區間進行檢測時，聲波發射傳感器F在 發射測點Hl(i)(M-J+l^iSM)發射聲波時，對應的非完整檢測扇形區間包含的接收 測點和接收測點位置上的選通接收傳感器S的檢測部件序號示意圖。1為發射聲測管。
圖3.b對樁頂的J個非完整檢測扇形區間進行檢測時，選通接收傳感器S在
樁頂部是不動的，選通接收傳感器S的檢測部件S(l)........S(N)與接收測點位
置的對應關系示意圖。2為接收聲測管
圖4.a設定一個發射測點對應9個(N=2*J+1=9, J=4)接收測點，即每個檢 測扇形區間對應9個接收測點，聲波發射傳感器F在第i個發射測點Hl(i)發射 聲波時，對應的檢測扇形區間和選通聲波接收傳感器S的9個檢測部件 S(l)， ......， S(9)的位置示意圖。第i個(J+1^SM-J)發射測點對應的檢測扇形區
間包含2*J+1個接收測點H2(i-J)、 ......、 H2(i+J)。 1為發射聲測管，2接收聲測管。
圖4.b設定一個發射測點對應9個(N=2*J+1=9， J=4)接收測點，即每個檢 測扇形區間對應9個接收測點，聲波發射傳感器F在聲測管頂部的倒數第3個發 射測點Hl(M-2)發射聲波時，對應的非完整檢測扇形區間和選通聲波接收傳感器 S的9個檢測部件S(1)， ......， S(9)的位置示意圖。聲測管頂部的最后4個(也
就是最后J個)發射測點Hl(M-3)、 Hl(M-2)、 H1(M-1)、 H1(M)對應的檢測扇形 區間均為非完整檢測扇形區間示意圖。如果設定一個發射測點對應N個
(N=2*J+1)接收測點，即每個檢測扇形區間對應N個接收測點，聲測管頂部的
最后J個發射測點H1(M-J+1)、 ....... H1(M)對應的檢測扇形區間均為非完整檢
測扇形區間，其中第i個(M-J+1^^M)發射測點對應的非完整檢測扇形區間包含
(M-i) +J+1個接收測點H2(i-J)........ H2(M)，第M-J個發射測點H1(M-J)對應的檢測扇形區間為完整檢測扇形區間，包含2*J+1個接收測點 H2(M-2*J)、 ......、 H2(M)。 1為發射聲測管，2接收聲測管。
圖5設定一個發射測點對應9個(N=2*J+1=9， J=4)接收測點，即每個檢 測扇形區間對應9個接收測點，聲波發射傳感器F在聲測管底部的第1個(也就 是前K個)發射測點Hl(l)發射聲波時，對應的非完整檢測扇形區間和選通聲 波接收傳感器S的9個檢測部件S(1)， ......， S(9)的位置示意圖。聲測管底部的
前4個(也就是前J個)發射測點Hl(l)、 Hl(2)、 Hl(3)、 Hl(4)對應的檢測扇形 區間均為非完整檢測扇形區間。如果設定一個發射測點對應N個(N=2*J+1)接 收測點，即每個檢測扇形區間對應N個接收測點，聲測管底部的前J個發射測點
Hl(l)........ H1(J)對應的檢測扇形區間均為非完整檢測扇形區間，其中第i個
(SJ)發射測點對應的非完整檢測扇形區間包含i+J個接收測點H2(1)........
H2(i+J),第J+l個發射測點H1(J+1)對應的檢測扇形區間為完整檢測扇形區間，
包含2W+1個接收測點H2(1)、 ....... H2(2*J+1)。 1為發射聲測管，2接收聲測管。
圖6為本發明實施例2及實施例3中的基樁聲波透射法檢測控制裝置100的 選通聲波接收傳感器S的選通部件C的實施電路原理圖。其中，U6-模擬多路選 擇器(MAX336); Dl、 D2-二極管(4.7V); CHl CH16-聲波傳感器輸入端口； L21-選通聲波接收傳感器S的控制線。
圖7為本發明實施2及實施例3中的可設置通道T的濾波電路Tl的電路原 理圖。其中，U2A， U2B-運算放大器(AD8066AR-REEL7，雙運放)；U7、 U8-模擬多路選擇器(MAX309，雙4通道)；D2， D4-二極管(2V); C3-電容(0.01uF); C4-電容(2.2uF); C6-電容(O.OluF); C7-電容(2.2uF); R702、 R710-電阻(22M Q); R704、 R712-電阻(560KQ); R706、 R714、 R720、 R728-電阻(10KQ); R708、 R716、 R722、 R730-電阻(2KQ );電阻R718、 R726陽電阻(51KQ); R724、 R732-電阻(68 Q)。
圖8為本發明實施例2中的可設置通道T的放大電路T2的電路原理圖。其 中，Ul-可編程增益放大器(AD526); U3、 U4-可編程增益放大器(PGA103); Rll、 R12、 R8、 RIO、 R3、 R2-電阻(100Q); R9-電阻(100KQ); C8、 C9、 Cl、 C2、 CIO、 Cll-電容(22uF); C5隱電容(0.47uF)。
28圖9為本發明實施2及實施例3中的可設置通道T的A/D轉換電路T3的電 路原理圖。其中，U5-A/D轉換芯片(ADS802); L22-選通聲波接收傳感器S的 信號線；CLK-IN-時鐘信號；C12、C16-電容(22uF); C13、 C14、 C15-電容(0.1uF)。
圖10為本發明實施例3中的可設置通道T的放大電路T2的電路原理圖。 其中U200、 U201-可編程增益放大器(PGA204); L3-控制單元K的控制線， R204、 R203-電阻(10kQ); C205、 C200、 200、 C203-電容(22uF); C201、 201、 C202-電容(O.luF); C204-電容(0.47uF)。
具體實施例方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明，以使 本發明的特性和優點更為明顯。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理 解這并非意指將本發明限定于這些實施例。相反，本發明意在涵蓋由后附權 利要求項所界定的本發明精祌和范圍內所定義的各種可選項，可修改項和等同項。
此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供一個針對本發明的完全 的理解，闡明了大量的具體細節。然而，本領域技術人員將理解，沒有這些 具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對于大家熟知的方 案、流程、配件和裝置未作詳細描述，以便于凸顯本發明之主旨。
實施例1:
對一個40米長的基樁的一個檢測剖面，檢測剖面跨距1.5米，測點間距O.l 米， 一個發射測點對應9個(N=2*J+1=9， J=4)接收測點，即每個檢測扇形區
間對應9個接收測點。使用具有9個檢測部件S(1)........ S(9)，且檢測部件的
間距為0.1米的選通聲波接收傳感器S，(也可使用具有更多個檢測部件的選通聲
波接收傳感器S，只是在檢測中只使用其中的前9個檢測部件S(l).......、 S(9)),
選通聲波接收傳感器S的9個檢測部件S(l)........ S(9)自下而上排布。發射聲
測管內以0.1米的間距布置發射測點，共計有M-401個發射測點，其中H1 (1) =40.0米，......，Hl (401)=0.0米。同樣接收聲測管內以O.l米的間距布置接收
測點，共計有1^1=401個接收測點，其中H2 (1) =40.0米，......，H2 (401) =0.0米。
一種基樁聲波透射法檢測控制的方法，其步驟如下01. 將聲波發射傳感器F放置在發射聲測管管底，將選通聲波接收傳感器S 放置在接收聲測管管底，聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的第1個檢 測部件S(1)的深度位置相同；
聲波發射傳感器F放置發射聲測管管底，其當前位置為Hl(l)=40.0米。選 通聲波接收傳感器S放置在接收聲測管管底，由于選通聲波接收傳感器S的9
個檢測部件S(l)、 ....... S(9)自下而上排布，它們之間的間距與接收測點的間距
相同，選通聲波接收傳感器S的N個檢測部件S(l)........ S(9)的位置分別為
H2 (1)、 ......、 H2 (9)，其中S (1)在H2(l)的位置(40.0米處)，S (9)在
H2 (9)的位置(39.2米處)。
02. 操作人員通過計算機系統CPU設置控制單元K:
(02.1).設置基樁樁長40.0米，設置檢測剖面跨距1.5米，設置測點間距O.l 米，根據基樁樁長計算測點數量IVH401，設置401個發射測點位置和 401個接收測點位置，設置一個檢測扇形區間包含的檢測連線的數量
N=9;
(02.2).對檢測扇形區間內的9條檢測連線對應的9個接收測點分別根據 檢測連線的傾斜程度設定狀態參數設定聲波接收可設置通道T的濾 波電路T1的濾波參數，高通濾波截止頻率20KHz,低通濾波截止頻 率60KHz;設定聲波接收可設置通道T的放大電路T2的放大參數， 放大倍數設置為20;設定聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3 的采樣參數，采樣時間間隔l.Ous，采樣延時100.0us，采樣數據點數 1024;設定選通聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數， 假定發射聲波傳感器在發射測點Hl(i)發射聲波,對應的接收測點為 H2(j) (i-4《j《i+4)，對于水平檢測連線(j=i)和傾斜度最小的檢測 連線(j=i±l)可設置放大部件G的放大倍數設置為10，對于傾斜度 最大的檢測連線(j=i±4)可設置放大部件G的放大倍數設置為40， 對于其他檢測連線(j=i±2、 j=i±3)可設置放大部件G的放大倍數設 置為20;
03. 控制單元K執行樁底4個非完整檢測扇形區間的檢測；
(03.1)設定i-l，控制單元K將樁底第1個發射測點H1(1)^40.0米設置為當前發射測點位置，以發射測點Hl(l)=40.0米為發射頂點的非完整 檢測扇形區間內的檢測連線的數量為5，對應的接收測點為
H2(l)........H2(5)，圖4.a為i-l時的測點示意圖。將聲波發射傳感
器F的電纜線卡入深度位置編碼器FMA，使得在提升聲波發射傳感 器F的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線會帶動深度位置編碼 器FMA轉動。
(03.2) 提升聲波發射傳感器F的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線 帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸 出的聲波發射傳感器F的當前深度位置，選通聲波接收傳感器S的深 度位置保持不動；可以采用人工同步提升聲波發射傳感器F的深度位 置，也可以通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F的深度位置。
(03.3) 如果聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(03.2) 步驟；
(03.4) 控制單元K執行如下i+4個發射與接收子過程，每個發射與接收 子過程完成后延遲4ms進入下一個步驟-
(03.4.1)第1個發射與接收子過程控制單元K控制聲波接收傳感 器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第1個檢測部件 S(l)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(l)構成的檢測 連線Hl(i)--H2(l)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2)步驟設定的 狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感 器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機 激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設 置通道T接收聲波信號；
(03.4.i+4)第i+4個發射與接收子過程；控制單元K控制聲波接收 傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第i+4個檢測 部件S(i+4)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(i+4)構 成的檢測連線m(i)--H2(i+4)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2) 步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(03.5) 控制單元K將(03.4)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳遞給計算機系統CPU做常規處理(計算、顯示、存儲)；
(03.6) 計算新的當前發射測點位置，新的1值=原有的1值+1，如果新的i值不大于4，以新的發射測點Hl(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區
間內的檢測連線的數量為i+4，對應的接收測點為H2(1)........
H2(i+4)，返回(03.2)步驟；
04.控制單元K執行樁體中段M-2*J=401-8=393個檢測扇形區間的檢測；
(04.1) 設定i^+l-5，控制單元K將第i個發射測點Hl(i)設置為當前發射測點位置，以發射測點Hl(i)為發射頂點的檢測扇形區間內的檢測連
線的數量為N二2"+h9，對應的接收測點為H2(i-4)、 ....... H2(i+4)。
將聲波發射傳感器F的電纜線和選通聲波接收傳感器S的電纜線同時卡入深度位置編碼器FMA，使得在提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線和選通聲波接收傳感器S的電纜線會帶動深度位置編碼器FMA轉動。
(04.2) 同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸出的聲波發射傳感器F的當前深度位置；可以采用人工同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置，也可以通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置。
(04.3) 如果聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(04.2)步驟；
(04.4) 控制單元K執行如下2"+l-9個發射與接收子過程，每個發射與接收子過程完成后延遲4ms進入下一個步驟
(04.4.1)第1個發射與接收子過程控制單元K控制聲波接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第1個檢測部件
32S(l)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(i-4)構成的檢測連線Hl(i)--H2(i-4)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(04.4.9)第9個發射與接收子過程；控制單元K控制聲波接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第9個檢測部件S(9)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(i+4)構成的檢測連線Hl(i)-H2(i+4)的傾斜程度，控制單元K根據(02,2)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(04.5) 控制單元K將(04.4)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳遞給計算機系統CPU做常規處理(計算、顯示、存儲)；
(04.6) 計算新的當前發射測點位置，新的i值-原有的i值+l，如果新的i值不大于M-4，以新的發射測點Hl(i)為發射頂點的檢測扇形區間內
的檢測連線的數量為9，對應的接收測點為H2(i-4).......、 H2(i+4)，
返回(04.2)步驟；圖5為測點示意圖。
05.控制單元K執行樁頂4個非完整檢測扇形區間的檢測；
(05.1)設定i=M-4+l=398，控制單元K將樁頂第i個發射測點Hl(i)設置為當前發射測點位置，以發射測點Hl(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間內的檢測連線的數量為(401-i) +4+1，對應的接收測點為
H2(i-4)........ H2(401)。將聲波發射傳感器F的電纜線卡入深度位
置編碼器FMA，使得在提升聲波發射傳感器F的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線會帶動深度位置編碼器FMA轉動，將選通聲波接收傳感器S的電纜線從深度位置編碼器FMA上取出。(05.2)提升聲波發射傳感器F的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸出的聲波發射傳感器F的當前深度位置，選通聲波接收傳感器S的深度位置保持不動；可以采用人工同步提升聲波發射傳感器F的深度位置，也可以通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F的深度位置。
(05.3 )如果聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(05.2)步驟；
(05.4)控制單元K執行如下(M-i) +1+1=406-1個發射與接收子過程，每個發射與接收子過程完成后延遲4ms進入下一個步驟
(05.4.1)第1個發射與接收子過程控制單元K控制聲波接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第i-396個檢測部件S(i-396)選通，計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(i-4)構成的檢測連線Hl(i)-H2(i-4)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(05.4. (406-i))第406-i個發射與接收子過程；控制單元K控制聲波接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第9個檢測部件S(9)選通,計算當前發射測點Hl(i)與接收測點H2(M)構成的檢測連線Hl(i)-H2(M)的傾斜程度，控制單元K根據(02.2)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；
(05.5) 控制單元K將(05.4)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳遞給計算機系統CPU做常規處理(計算、顯示、存儲)；
(05.6) 計算新的當前發射測點位置，新的i值-原有的i值+l，如果新的
34i值不大于401，以新的發射測點Hl(i)為發射頂點的非完整檢測扇形
區間內的檢測連線的數量為406-i，對應的接收測點為H2(i-4)........
H2(M)，返回(05.2)步驟；圖4.b為卜M-2-399時的測點示意圖。06.檢測結束；
至此所有發射測點位置的對應每一個檢測扇形區間對應的檢測連線的檢測工作均已完成，現場檢測工作結束。實施例2:
請參閱圖1，其中顯示根據本發明的一個實施例的基樁聲波透射法檢測控制裝置100的結構框圖。如圖1所示，聲波換能基樁聲波透射法檢測控制裝置100由聲波儀I、深度位置編碼器FMA、聲波發射傳感器F、選通聲波接收傳感器S組成，深度位置編碼器FMA、聲波發射傳感器F、選通聲波接收傳感器S均通過相應接口與聲波儀I相連。聲波儀I進一步由計算機系統CPU、控制單元K、聲波發射機A、聲波接收可設置通道T組成，其中控制單元K、聲波接收可設置通道T通過總線與計算機系統CPU相連，聲波發射機A通過端口與控制單元K連接。聲波接收可設置通道T進一步由濾波電路T1、放大電路T2、 A/D轉換電路T3依次連接組成，其中濾波電路Tl通過選通聲波接收傳感器S的信號線L22與選通聲波接收傳感器S相連。
回到圖l，計算機系統CPU通過總線向控制單元K發送控制指令，控制單元K接收計算機系統CPU的控制指令，計算機系統CPU通過總線接收聲波接收可設置通道T接收轉換的聲波數字信號。控制單元K通過端口與深度位置編碼器FMA、聲波發射機A、聲波接收可設置通道T以及選通聲波接收傳感器S連接，用于接收深度位置編碼器FMA的編碼值、計算當前發射傳感器的位置，例如此位置到達發射測點，同時控制聲波發射機A，激勵與控制聲波發射機A相連的聲波發射傳感器F發射聲波和充電，并且控制選通聲波接收傳感器S中檢測部件的選通和放大。
同時，深度位置編碼器FMA與聲波發射傳感器F的電纜線Ll滾動接觸，在提升聲波發射傳感器F時，聲波發射傳感器F的電纜線Ll可帶動深度位置編碼器FMA滾動，由此深度位置編碼器FMA向控制單元K輸出表示聲波發射傳感器的深度位置的編碼值。聲波發射傳感器F的電纜線Ll與聲波發射機A連接，用于激勵聲波發射傳感器F發射聲波。
聲波接收可設置通道T由濾波電路T1、放大電路T2、 A/D轉換電路T3依次串聯組成。濾波電路T1的輸入端與選通聲波接收傳感器S的信號線L22連接，輸出端與放大電路T2的輸入端連接，放大電路T2的輸出端與A/D轉換電路T3的輸入端連接，A/D轉換電路T3的輸出端與計算機系統CPU連接。濾波電路Tl、放大電路T2及A/D轉換電路T3通過端口與控制單元K連接。控制單元K可以通過端口設置濾波電路T1的帶通濾波參數、放大電路T2的放大參數、A/D轉換電路T3的A/D轉換參數。
請參閱圖2，選通聲波接收傳感器S進一步由選通部件C、可設置放大部件
G、多個檢測部件S(l)、 ....... S(N)組成，多個檢測部件S(l)、 ....... S(N)分別
與選通部件C連接，選通部件C將選通其中之一S (i) (1《i《N)與可設置放大部件G相連，可設置放大部件G通過控制線L21與圖1所示聲波儀I的控制單元K連接，信號線L22與圖1所示聲波接收可設置通道T的濾波電路Tl的輸
入端連接。選通聲波接收傳感器S的多個檢測部件S(l)........ S(N)自下而上排
布，它們之間的間距為O.l米。
請參閱圖6，其中顯示圖2所示基樁聲波透射法檢測控制裝置100的選通聲波接收傳感器S的選通部件C的實施電路原理圖。如圖6所示，選通部件C由模擬多路選擇器U6實現。在本實施例中，模擬多路選擇器U6采用MAXIM公司生產的帶故障保護的模擬多路選擇器MAX336。多路選擇器MAX336包括電源端V+、 V-、使能端EN、 4位控制信號輸入端A0 A3、 16個通道輸入端口N01 N016、輸出端COM。多路選擇器MAX336的正負電源端V+、 V-分別接+12V、 -12V電源，接地端與數字地連接；使能端EN接高電平表示選通使之工作；控制信號輸入端A0 A3通過控制線L3與控制單元K相連；16個通道輸入端口 N01 N016與檢測部件一一相連，16個通道輸入端口 N01 N016可最多連接16個檢測部件S(l)、 ......、 S(16);輸出端口 COM與選通聲波接收傳感器S
的可設置放大部件G連接，并通過二極管D1、 二極管D3接地，同吋通過與二極管并聯的輸出電阻R7接地。其中二極管Dl、 二極管D3反向串聯，二極管Dl的陰極與多路選擇器MAX336的輸出端口 COM相連，陽極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極接地。二極管D1、 D3起隔離保護作用，輸出電阻 R7保證輸出穩定的電壓信號，并起限流作用。
控制單元K發出代表邏輯'T，的高電平或代表邏輯"O"的低電平控制信號，通 過控制線L3輸入到與之連接的控制信號輸入端A0 A3，這四個控制信號輸入端 AO、 Al、 A2、 A3中可各自獨立地接收控制單元K發出的控制信號，按 A3-A2-A1-A0的順序排列為一個四位二進制數，其不同的組合值對應不同的通 道輸入端口，以選通通道輸入端口 N01 N016其中之一。例如，當控制單元K 輸出給控制信號輸入端A3-A2-Al-A0值為"0-0-0-0"時，第一個通道輸入端口NO1 被選通，檢測部件S(l)與輸出端COM相連，檢測部件S(1)檢測到的信號輸出至 可設置放大部件G，經可設置放大部件G放大后再輸出至聲波儀I的聲波接收可 設置通道T。又如，當控制單元K輸出給控制信號輸入端A3-A2-A1-A0值為 "0-l-0-l"時，第六個通道輸入端口N06被選通，檢測部件S(6)與輸出端COM相 連。再如，當控制單元K輸出給控制信號輸入端A3-A2-A1-A0值為"1-1-1-1"時， 第十六個通道輸入端口 N016被選通，檢測部件S(16)與輸出端COM相連。
請參閱圖7，其中顯示圖1所示基樁聲波透射法檢測控制裝置100的聲波儀 I的聲波接收可設置通道T的濾波電路T1的電路原理圖。濾波電路T1的輸入端 與選通聲波接收傳感器S的信號線L22相連，接收圖2所示選通聲波接收傳感
器S的N個檢測部件S(l).......、 S(N)其中之一者檢測到的信號，濾波電路Tl
的輸出端與聲波接收可設置通道T的放大電路T2相連，將濾波后的信號傳輸至 放大電路T2。如圖7所示，濾波電路T1由運算放大器U2A、運算放大器U2B、 模擬多路選擇器U7、模擬多路選擇器U8、濾波檔設置電阻R702 R732、電容 C3、電容C6、電容C4、電容C7、以及二極管D2、 二極管D4組成。在本實施 例中，運算放大器U2A、運算放大器U2B為AD8066AR-REEL7型高性能145MHz 快速場效應管運算放大器，其正負供電電壓分別為+12V、-12V;多路選擇器U7、 多路選擇器U8為MAX309型雙4通道高性能CMOS模擬多路選擇器，其正負 供電電壓分別為+12V、 -12V。電容C6、電容C3值為O.OluF，電容C4、電容 C7值為2.2uF， 二極管D2， D4導通電壓為2V，電阻R702、電阻R704、電阻 R706、電阻R708、電阻R710、電阻R712、電阻R714、電阻R716、電阻R718、 電阻R720、電阻R722、電阻R724、電阻R726、電阻R728、電阻R730、電阻R732阻值分別為22MQ、 560KQ、 IOKD、 2KD、 22MQ、 560KQ、 IOKQ、 2KQ、 51KQ、 IOKQ、 2KX1、 68Q、 51KQ、 IOKQ、 2KQ、 68Q。
本實施例中，兩片雙4通道模擬多路選擇器U7、 U8各提供4檔濾波電阻供 選擇，故組合起來共可提供4*4=16檔不同的濾波電阻組合。通過選擇不同的濾 波電阻組合，可設置不同的濾波檔。多路選擇器U7的第一組輸入端分別與電阻 R702、電阻R704、電阻R706、電阻R708相連，用于將這四個電阻其中之一者 與第一組輸出端742相連。多路選擇器U7的第二組輸入端分別與電阻R710、 電阻R712、電阻R714、電阻R716相連，用于將這四個電阻其中之一者與第二 組輸出端744相連。多路選擇器U7的高通濾波檔控制端HP0、 HP1通過控制線 L3與圖1所示控制單元K相連，用于接收控制單元K發送的高通濾波檔代碼。 按HP1-HP0的順序排列為一個二位二進制數，其不同的組合值對應不同的電阻 選擇。當高通濾波檔控制端HPl-HPO的值分別為OO、 01、 10、 11時，其選擇的 電阻分別為電阻R702與電阻R710、電阻R704與電阻R712、電阻R706與電阻 R714、電阻R708與電阻R716，構成4檔高通濾波電路。同理，多路選擇器U8 的低通濾波檔控制端LPl-LPO的值分別為OO、 01、 10、 11時，對應選擇的濾波 電阻分別為電阻R718與電阻R726、電阻R720與電阻R728、電阻R722與電阻 R730、電阻R724與電阻R732，構成4檔低通濾波電路。
濾波電路Tl的輸入端首先經電容C6隔直，再分別經電容C3與運算放大器 U2A的正向輸入端703相連，通過多路選擇器U7的第一組輸出端742經電阻 R702、電阻R704、電阻R706、電阻R708其中之一者與運放U2A的反向輸入端 705相連，運算放大器U2A的正向輸入端703通過通過多路選擇器U7的第二組 輸出端744經電阻R710、電阻R712、電阻R714、電阻R716其中之一者接地， 運算放大器U2A的反向輸入端705連接至其輸出端701，使得運算放大器U2A 的輸出端701反饋至其反向輸入端705。運算放大器U2A的輸出端701通過多 路選擇器U8的第一組輸出端經電阻R718、電阻R720、電阻R722、電阻R724 其中之一者輸出至運算放大器U2B。
電阻R718、電阻R720、電阻R722、電阻R724其中之一者一端通過多路選 擇器U8的第一組輸出端與運算放大器U2A的輸出端701相連，另一端經電阻 R726、電阻R728、電阻R730、電阻R732其中之一者通過多路選擇器U8的第二組輸出端與運算放大器U2B的正向輸入端709相連，經電容C7與運算放大器 U2B的反向輸入端711相連。同時運算放大器U2B的正向輸入端709通過電容 C4接地，反向輸入端711連接至其輸出端707。運算放大器U2B的輸出端707 反饋至其反向輸入端711，并通過二極管D2、 二極管D4接地。其中二極管D2、 二極管D4的反向串聯，二極管D2的陰極與運算放大器U2B的輸出端707相連， 陽極與二極管D4的陽極相連，二極管D4的陰極接地。二極管D2、 D4起隔離 保護作用。
當控制單元K通過控制線L3發出不同的高通濾波檔代碼、低通濾波檔代碼 時，其選擇的濾波電阻組合也不同，由此可提供4*4檔不同的濾波檔。
請參閱圖8，其中顯示圖1所示基樁聲波透射法檢測控制裝置100的聲波儀 I的聲波接收可設置通道T的放大電路T2的電路原理圖。如圖8所示，在本實 施例中，放大電路T2為由AD526型可編程增益放大器UK PGA103型可編程 增益放大器U3、PGA103型可編程增益放大器U4依次串聯組成的三級放大電路。 放大電路T2的輸入端為可編程增益放大器Ul的輸入端口 802，與圖7所示聲波 接收可設置通道T的濾波電路Tl輸出端707相連。放大電路T2的輸出端為可 編程增益放大器U4的輸出端834，與圖1所示聲波接收可設置通道T的A/D轉 換電路T3相連。
可編程增益放大器Ul輸入端802與圖7所示聲波接收可設置通道T的濾波 電路Tl輸出端707相連，輸出端804與可編程增益放大器U3的輸入端822相 連。可編程增益放大器U3的輸出端824通過電容C5與可編程增益放大器U4 的輸入端832相連，并通過電阻R9接地。可編程增益放大器U4的輸出端834 與圖1所示聲波接收可設置通道T的MD轉換電路T3相連。
AD526型可編程增益放大器U1正負極電源端各自通過電阻R12及電阻R11 分別與+12V及-12V電源對稱相連，且各自通過電容C9及電容C8接地。AD526 型可編程增益放大器U1的/CS端及/CLK端均接地，B端接高電平(數字電路的 高電平為+5V)。 AD526型可編程增益放大器Ul的增益通過輸入至增益代碼信 號端口 806、 808、 810的增益代碼信號組合確定，其中增益代碼信號端口 806為 低位、增益代碼信號端口 808為中間位、增益代碼信號端口 810為高位，按 810-808-806的順序排列為一個三位二進制數，其不同的組合值對應不同的增益。
39當增益代碼信號端口 810-808-806的值分別為000、 001、 010、 011、 1** (*代表 任意值)時，其對應的增益分別為1、 2、 4、 8、 16倍。其中，增益代碼信號端 口 806、增益代碼信號端口 808與圖1所示控制單元K相連，分別接收控制電路 K發送的增益代碼MA4、 MA5，而增益代碼信號端口 810接低電平，故可編程 增益放大器U1可為1、 2、 4、 8倍。
經過AD526型可編程增益放大器Ul放大后的信號通過輸出端804輸出到 可編程增益放大器U3的輸入端822。同樣地，PGA103型可編程增益放大器U3 的正負極電源端各自通過電阻R3及電阻R8分別與+12V及-12V電源對稱相連， 且各自通過電容Cl及電容C10接地。PGA103型可編程增益放大器U3的增益 通過輸入至增益代碼信號端口 826、 828的增益代碼信號組合確定，其中增益代 碼信號端口 826為低位、增益代碼信號端口 828為高位，按828-826的順序排列 為一個兩位二進制數，其不同的組合值對應不同的增益。當增益代碼信號端口 828-826的值分別為00、 01、 10、 11時，其對應的增益分別為1、 10、 100倍、 和無效。其中，增益代碼信號端口 826、增益代碼信號端口 828與圖1所示控制 單元K相連，分別接收控制電路K發送的增益代碼MA2、 MA3。
PGA103型可編程增益放大器U3放大后的信號通過輸出端824經電容C5 輸出到PGA103型可編程增益放大器U4的輸入端832。同理，PGA103型可編 程增益放大器U4的增益通過輸入至增益代碼信號端口 836、 838的增益代碼信 號組合確定，其中，增益代碼信號端口 836、增益代碼信號端口 838通過控制線 L3與圖1所示控制單元K相連，分別接收控制電路K發送的增益代碼MAO、 MA1。
由此可知，放大電路T2的增益最大可達8*100*100。
請參閱圖9，其中顯示圖1所示基樁聲波透射法檢測控制裝置100的聲波儀 I的聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3的電路原理圖。如圖9所示，在 本實施例中，A/D轉換電路T3由ADS802型12位10MHz A/D轉換芯片U5實 現。A/D轉換芯片U5的輸入端902與圖1、圖8所示聲波接收可設置通道T的 放大電路T2的輸出端834相連，輸出端B1 B12與計算機系統CPU相連，將轉 換后的數字量傳輸至計算機系統CPU進行處理，其中Bl為最高位，B12為最低 位。ADS802型A/D轉換芯片U5的電源端+VS與+5V電源相連，并通過22uF電容C12、C16接地。ADS802型A/D轉換芯片U5的高旁路參考電壓端口 REFT、 低旁路參考電壓端口 REFB、共模參考電壓端口 CM分別通過O.luF電容C13、 C15、 C14接地，互補輸入端904也通過O.luF電容C14接地。ADS802型A/D 轉換芯片U5的時鐘接口 906與50%占空比的時鐘信號CLK-IN相連，時鐘信號 CLK-IN的最高頻率為lOMHz。
(在本實施例中，基樁聲波透射法檢測控制裝置IOO工作方式如下 可將發明內容方法部分結合在一起)
實施例3:
請參閱圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖9、圖10，根據本發 明的另一個實施例，基樁聲波透射法檢測控制裝置100的深度位置編碼器FMA
(圖1所示)、聲波發射傳感器F (圖1所示)、選通聲波接收傳感器S (圖1、 圖2所示)、選通聲波接收傳感器S的選通部件C (圖6所示)、計算機系統CPU
(圖l所示)、控制單元K(圖1所示)、聲波發射機A (圖l所示)、聲波接收 可設置通道T的濾波電路T1 (圖7所示)、聲波接收可設置通道T的A/D轉換 電路T3 (圖9所示)均與實施例2完全相同，在此不再重復描述。與實施例2 唯一不同的是聲波接收可設置通道T的放大電路T2，在此僅描述其另一個實施 例。
請參閱圖10，其中顯示根據本發明的另一個實施例的圖1所示基樁聲波透 射法檢測控制裝置100的聲波儀I的聲波接收可設置通道T的放大電路T2-2的 電路原理圖。如圖10所示，在本實施例中，放大電路T2-2為由PGA204型可編 程增益儀表放大器U200、 U201依次串聯組成。放大電路T2-2的輸入端為可編 程增益放大器U200的輸入端口 1002，與圖7所示聲波接收可設置通道T的濾波 電路Tl輸出端707相連，可編程增益放大器U200的輸出端1004通過0.47uF 電容C204與可編程增益放大器U201的輸入端1022相連，并通過10K電阻R203 接地。放大電路T2-2的輸出端為可編程增益放大器U201的輸出端1024，與圖 9所示聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3的輸入端902相連。
PGA204型可編程增益儀表放大器U200正負極電源端分別與+12V及-12V 電源相連，且各自通過兩個并聯的22uF電容C200、 O.luF電容C201以及22uF 電容C205、 O.luF電容C206接地。這里的電容起濾波作用。PGA204型可編程增益放大器U200的反向輸入端1006 (-Vin)及參考電源端口 1008端均接地， 反饋端口 IOIO與輸出端口 1004相連。PGA204型可編程增益放大器U200的增 益通過輸入至增益代碼信號端口 1012、 1014的增益代碼信號組合確定，其中增 益代碼信號端口 1012為低位、增益代碼信號端口 1014為高位，按1014-1012的 順序排列為一個兩位二進制數，其不同的組合值對應不同的增益。當增益代碼信 號端口 1014-1012的值分別為00、 01、 10、 11時，其對應的增益分別為l、 10、 100、 1000倍。其中，增益代碼信號端口 1012、增益代碼信號端口 1014與圖1 所示控制單元K相連，分別接收控制電路K發送的增益代碼MA20、 MA30。
PGA204型可編程增益放大器U200放大后的信號再次輸入PGA204型可編 程增益放大器U201。同理，PGA204型可編程增益放大器U201的增益通過輸入 至增益代碼信號端口 1032、 1034的增益代碼信號組合確定，其中，增益代碼信 號端口 1032、增益代碼信號端口 1034通過控制線L3與圖1所示控制單元K相 連，分別接收控制電路K發送的增益代碼MAOO、 MAIO。
由此可知，放大電路T2-1的增益最大可達1000*1000。
依照實例一，對一個40米長的基樁的一個檢測剖面的檢測工作，按照0.1 米間距布設測點， 一個發射測點對應9個接收測點，可以在約45ms (9個發射 接收子過程分別延遲4ms，加9次發射接收記錄分別約需lms)內完成一個發射 測點對應的檢測扇形區間的檢測過程。如果以0.20米/秒的速度提升聲波傳感器， 完成整個剖面的檢測時間約需200秒。檢測效率極高。依照實例二，實現了 16 個檢測單元的選通聲波接收傳感器S (圖六)，配以聲波接收可設置通道T的濾 波電路T1 (圖七)、放大電路T2 (圖八)、A/D轉換電路T3 (圖九)既可適應絕 大多數的檢測需求。依照實例三，提供了一種聲波接收可設置通道T的放大電路 T2-2 (圖十)可以提供更大的放大倍數，并且該電路可以在提供了更大的放大倍 數的同時保證適當的帶寬，適用于檢測剖面跨距極大的情況，可以有效的提高接 收聲波信號的質量。
雖然之前的說明和附圖描述了本發明的較佳實施例，應當理解在不脫離 權利要求書所界定的本發明原理的精神和保護范圍的前提下可以有各種增 補、修改和替換。本領域技術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具 體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、布局、比例、
42材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露的實施例僅用于說 明而非限制，本發明的保護范圍由權利要求書中技術方案及其合法等同物界 定，而不限于此前的描述。
權利要求
1、一種基樁聲波透射法檢測控制的方法，其步驟是A、將聲波發射傳感器F放置在發射聲測管管底，將選通聲波接收傳感器S放置在接收聲測管管底，聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的第1個檢測部件S(1)的深度位置相同；聲波發射傳感器F的電纜線在提升過程中帶動深度位置編碼器FMA滾動；B、計算機系統CPU設置控制單元K(a)、設置基樁樁長，設置檢測剖面跨距，設置測點間距，根據基樁樁長計算測點數量M，設置M個發射測點位置和M個接收測點位置，設置一個檢測扇形區間包含的檢測連線的數量N；(b)、對檢測扇形區間內的N條檢測連線對應的N個接收測點分別根據檢測連線的傾斜程度設定狀態參數聲波接收可設置通道T的濾波電路T1的濾波參數、聲波接收可設置通道T的放大電路T2的放大參數、聲波接收可設置通道T的A/D轉換電路T3的采樣參數，選通聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數；C、控制單元K執行樁底J個非完整檢測扇形區間的檢測；(a)設定i＝1，控制單元K將樁底第i個發射測點H1(i)設置為當前發射測點位置，以發射測點H1(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間內的檢測連線的數量為i+J，對應i+J個接收測點，將聲波發射傳感器F的電纜線卡入深度位置編碼器FMA，使得在提升聲波發射傳感器F的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線會帶動深度位置編碼器FMA轉動；(b)、提升聲波發射傳感器F的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸出的聲波發射傳感器F的當前深度位置，選通聲波接收傳感器S的深度位置保持不動；采用人工同步提升聲波發射傳感器F的深度位置，或通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F的深度位置；(c)、聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(C.b)步驟；(d)、控制單元K執行如下i+J個發射與接收子過程，每個發射與接收子過程完成后延遲0ms-20ms進入下一個步驟(1)、第1個發射與接收子過程控制單元K控制聲波接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第1個檢測部件S(1)選通，計算當前發射測點H1(i)與接收測點H2(1)構成的檢測連線的傾斜程度，控制單元K根據(B、b)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和選通聲波接收傳感器S的可設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；(i+J)、第i+J個發射與接收子過程；控制單元K控制聲波接收傳感器S的選通部件C將選通聲波接收傳感器S的第i+J個檢測部件S(i+J)選通，計算當前發射測點H1(i)與接收測點H2(i+J)構成的檢測連線的傾斜程度，控制單元K根據(B.b)步驟設定的狀態參數設定聲波接收可設置通道T的狀態參數和聲波接收傳感器S的設置放大部件G的放大參數，控制單元K控制發射機激勵聲波發射傳感器F發射聲波，控制單元K控制聲波接收可設置通道T接收聲波信號；(e)控制單元K將(C.d)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳遞給計算機系統CPU做常規處理；(f)計算新的當前發射測點位置，新的i值＝原有的i值+1，新的i值不大于J，以新的發射測點H1(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間內的檢測連線的數量為i+J，對應i+J個接收測點，返回(C.b)步驟；D、控制單元K執行樁體中段M-2*J個檢測扇形區間的檢測；(a)設定i＝J+1，控制單元K將第i個發射測點H1(i)設置為當前發射測點位置，以發射測點H1(i)為發射頂點的檢測扇形區間內的檢測連線的數量為2*J+1，對應2*J+1個接收測點，將聲波發射傳感器F的電纜線和選通聲波接收傳感器S的電纜線同時卡入深度位置編碼器FMA，使得在提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線和選通聲波接收傳感器S的電纜線帶動深度位置編碼器FMA轉動；(b)、同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸出的聲波發射傳感器F的當前深度位置；采用人工同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置，或通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F和選通聲波接收傳感器S的深度位置；(c)、聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(D.b)步驟；(d)、控制單元K執行2*J+1個發射與接收子過程，每個發射與接收子過程完成后延遲0ms-20ms；(e)、控制單元K將(D.d)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳遞給計算機系統CPU做常規處理；(f)計算新的當前發射測點位置，新的i值＝原有的i值+1，新的i值不大于M-J，以新的發射測點H1(i)為發射頂點的檢測扇形區間內的檢測連線的數量為2*J+1，對應2*J+1個接收測點，返回(D.b)步驟；E、控制單元K執行樁頂J個非完整檢測扇形區間的檢測；(a)、設定i＝M-J+1，控制單元K將樁頂第i個發射測點H1(i)設置為當前發射測點位置，以發射測點H1(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間內的檢測連線的數量為(M-i)+J+1，對應(M-i)+J+1個接收測點，將聲波發射傳感器F的電纜線卡入深度位置編碼器FMA，使得在提升聲波發射傳感器F的深度位置時，聲波發射傳感器F的電纜線會帶動深度位置編碼器FMA轉動，將選通聲波接收傳感器S的電纜線從深度位置編碼器FMA上取出；(b)、提升聲波發射傳感器F的深度位置，聲波發射傳感器F的電纜線帶動深度位置編碼器FMA，控制單元K讀取深度位置編碼器FMA輸出的聲波發射傳感器F的當前深度位置，選通聲波接收傳感器S的深度位置保持不動；采用人工同步提升聲波發射傳感器F的深度位置，或通過機械裝置同步提升聲波發射傳感器F的深度位置；(c)、聲波發射傳感器F的位置低于當前發射測點深度，返回(E.b)步驟；(d)、控制單元K執行(M-i)+J+1個發射與接收子過程，每個發射與接收子過程完成后延遲0ms-20ms；(e)、控制單元K將(E.d)步驟中接收的聲波信號的數據通過總線傳遞給計算機系統CPU做常規處理；(f)、計算新的當前發射測點位置，新的i值＝原有的i值+1，新的i值不大于M，以新的發射測點H1(i)為發射頂點的非完整檢測扇形區間內的檢測連線的數量為(M-i)+J+1，對應(M-i)+J+1個接收測點，返回(E.b)步驟；F、檢測結束。
2、權利要求1所述的一種基樁聲波透射法檢測控制方法的裝置，它由聲 波儀(1)、深度位置編碼器(FMA)、聲波發射傳感器(F)、選通聲波接收傳感 器(S)組成，其特征在于深度位置編碼器(FMA)與聲波儀(I)連接，聲波 發射傳感器(F)的電纜線(Ll)與聲波儀(I)連接，選通聲波接收傳感器(S) 與聲波儀(I)連接。
3、根據權利要求2所述的一種基樁聲波透射法檢測控制方法的裝置，其特 征在于聲波儀(I)由計算機系統CPU、控制單元(K)、聲波發射機(A)、聲 波接收設置通道(T)組成，計算機系統CPU通過總線與控制單元(K)、聲波 接收設置通道(T)連接，控制單元K通過端口與聲波發射機A、聲波接收可設 置通道T連接，聲波接收設置通道(T)由濾波電路(Tl)、放大電路(T2)、 A/D轉換電路(T3)組成，濾波電路(Tl)的輸出端與放大電路(T2)的輸入 端連接，放大電路(T2)的輸出端與A/D轉換電路(T3)的輸入端連接，A/D 轉換電路(T3)的輸出端與計算機系統CPU通過總線連接，濾波電路(Tl)、 放大電路(T2)、 A/D轉換電路(T3)通過端口與控制單元(K)連接。
4、根據權利要求2所述的一種基樁聲波透射法檢測控制方法的裝置，其特征 在于所述的選通聲波接收傳感器(S)由選通部件(C)、放大部件(G)、檢測部件(Sl)到檢測部件(SN)、控制線(L21)、信號線(L22)組成，選通聲波接 收傳感器(S)的選通部件(C)通過選通聲波接收傳感器(S)的控制線(L21) 與控制單元(K)的端口連接，選通聲波接收傳感器(S)的選通部件(C)與選 通聲波接收傳感器(S)的檢測部件(Sl)到檢測部件(SN)連接，選通聲波接收 傳感器(S)的設置放大部件(G)通過選通聲波接收傳感器(S)的控制線(L21) 與控制單元(K)的端口連接，選通聲波接收傳感器(S)的設置放大部件(G) 與選通聲波接收傳感器(S)的檢測部件(Sl)到檢測部件(SN)之中的一個檢測 部件通過選通聲波接收傳感器(S)的選通部件(C)連接，選通聲波接收傳感 器(S)的設置放大部件(G)通過選通聲波接收傳感器(S)的信號線(L22) 與聲波接收設置通道(T)的濾波電路(Tl)的輸入端連接。
5、根據權利要求2所述的一種基樁聲波透射法檢測控制方法的裝置，其特 征在于深度位置編碼器(FMA)與控制單元(K)連接，聲波發射傳感器(F) 的電纜線(Ll)與聲波發射機(A)連接，選通聲波接收傳感器(S)的控制線 (L21)與控制單元(K)連接，選通聲波接收傳感器(S)的信號線(L22)與 濾波電路(Tl)的輸入端連接。
全文摘要
本發明公開了一種層析成像基樁聲波透射法現場檢測控制方法及裝置，步驟是A.將聲波發射傳感器放置在發射聲測管管底，將選通聲波接收傳感器放置在接收聲測管管底；B.計算機系統CPU設置控制單元；C.控制單元執行樁底個非完整檢測扇形區間的檢測；D.控制單元K執行樁體中段M-2*J個檢測扇形區間的檢測；E.控制單元K執行樁頂J個非完整檢測扇形區間的檢測。深度位置編碼器、聲波發射傳感器、選通聲波接收傳感器與聲波儀連接，選通聲波接收傳感器由選通部件、可設置放大部件、N個檢測部件、控制線L21、信號線L22組成。本發明方法操作簡單，結構簡單，適用于基于層析成像進行聲波透射法檢測基樁完整性的現場檢測工作。
文檔編號E02D33/00GK101654914SQ20091006327
公開日2010年2月24日 申請日期2009年7月21日 優先權日2009年7月21日
發明者杰 張, 胡純軍 申請人:武漢中巖科技有限公司