專利名稱：電解率樁孔沉渣測定方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于以電、磁方法為特征的用于計量深度、厚度的測量方法，特別適用于灌注樁孔底沉渣厚度的測量。
在建筑基礎樁采用機械成孔時，孔底經常殘存沉渣，有時厚達一米。這些沉渣必需清除，以保證樁基的承載能力能滿足設計要求。目前檢驗孔底沉渣的方法是采用測桿或測錘直接丈量，由于樁孔深度較大，難以測準。近年，國內有一種電阻率測定儀出現，如冶金部建筑研究總院1986年研制的CZ-Ⅱ型沉渣測定儀。
這種電阻率測定儀是利用樁孔內沉渣泥漿與地下水具有不同的電阻率，當測定儀的探頭通過水面、接觸到沉渣泥漿表面時的電阻值會有很大改變，從而根據探頭深入孔內的深度確定沉渣表面的標高;利用探頭的自重沉入沉渣中，當沉入動作停止時，認為到達孔底，由此得知探頭沉入沉渣底部的標高，計算從沉渣表面到沉渣底部的標高差，即求得沉渣厚度。這種方法的采用，其沉入孔底是依靠探頭的自重，因此測量的準確性尚有一些不足。
本發明的目的是提出一種電測新方法，即利用電解率法進行沉渣厚度測定，同時提出一種測定裝置，以準確地測得沉渣厚度。
本發明是根據電學原理，當一對極板的幾何形狀、尺寸及極板間的相對位置固定時，其電容量將正比于從介質的介電常數，即介質的電解率。由于不同的介質具有不同的電解率，因此，可以根據電容量的不同來判斷介質的不同。試驗結果表明，空氣、水、沉渣的電解率有明顯的差異。本發明利用這一原理測定沉渣表面所在位置，并做成沉渣測定裝置。
本發明的電解率樁孔沉渣測定裝置由測定器和二次儀表聯結以導線所組成。測定器由測定探頭、激振器和圓錐形外殼組成。測定探頭為一對金屬極板，安裝在外殼的一端，并以導線聯接到二次儀表上，導線上刻有長度尺寸標記。激振器安裝在外殼內的另一端，也用導線連接到二次儀表上。二次儀表由沉渣表面位置自動顯示器和激振器驅動電源組成。沉渣表面位置自動顯示器由振蕩器、頻率-電壓變換器、電壓比較器、分壓器和指示燈組成。來自測定探頭輸出端的電容量變化信號(由電解率變化產生)，經振蕩器轉化成頻率變化，然后經頻率-電壓變換器轉換成電壓信號變化，并輸出給電壓比較器的一個輸入端。電壓比較器的另一端接到分壓器的輸出端，分壓器由電位器、電阻和電壓源組成，產生可調的電壓給定值。當頻率-電壓變換器輸出的電壓信號低于電位器的給定值時，電壓比較器的輸出端為高電位，指示燈亮。反之，電壓比較器輸出端為低電位，指示燈滅。由于沉渣表面的電容值低于水和空氣的電容值，當通過電位器設定的電壓值介于沉渣表面與水和空氣相對應的電壓值之間時，當測試探頭接觸到沉渣表面時，指示燈亮，從而實現沉渣表面位置的自動顯示。由于不同土質的沉渣會產生不同的電壓信號，因此，可由電位器設定不同的電壓給定值，以適應不同土質情況。
本發明電解率樁孔沉渣測定方法是，先用電解率法測定沉渣表面位置，再用振動下沉探頭，測定沉渣底部位置，從而確定沉渣厚度。具體方法是在樁孔附近地面選一固定標記點，安置二次儀表，將測定器的測定探頭導線連接到二次儀表的測試輸入端上，將測定器緩緩放入樁孔內，當測定探頭接觸到沉渣表面時，因沉渣的電解率值突變，沉渣表面位置自動顯示器上有明顯反應，指示燈亮，將此時導線伸入樁孔的深度作一標記。打開激振器驅動電源，激振器帶動測定器振動下沉，旋入沉渣，當下沉動作停止時，即到達沉渣底部，此時導線從前一標記開始繼續伸入樁孔的深度，即為沉渣厚度。
本發明與已有的電阻率測定儀比較，當遇到沉渣硬、厚時，測定器能克服阻力，振動下沉到孔底，因此能夠準確測出沉渣厚度。
以下結合附圖及實施例，對本發明作進一步描述。
圖1是電解率樁孔沉渣測定方法及其裝置圖。
圖2是沉渣表面位置自動顯示器原理圖。
由圖可見，用尼龍材料制作一外殼圓柱形、長300mm，直徑100mm的測定器1，在其一端成錐形處安裝兩塊極板，極板面積40×10mm，極板間距13mm，構成測定探頭2，在測定器的另一端里面安裝一個20W激振器3。將測定探頭2用刻有長度標記的導線4連接到二次儀表5的沉渣表面位置自動顯示器6上，沉渣表面位置自動顯示器由振蕩器8、頻率-電壓變換器9、電壓比較器10、分壓器11和指示燈12組成。其中分壓器11由電位器13、電阻14和電壓源15組成。將激振器3用導線連接到激振器驅動電源7上。如此構成整個樁孔沉渣測定裝置。
當測定某一樁孔內沉渣厚度時，將測定器放入樁孔內，手持導線將測定器徐徐放入。當測定探頭由含有泥漿的水中進入到沉渣表面時，沉渣表面位置自動顯示器上有突然變化，指示燈亮，此時記下導線上長度標記。啟動激振器驅動電源，測定器振動下沉，當測定器下沉停止時，再記下導線上的長度標記，兩次導線上標記的長度差值即為沉渣厚度。
權利要求
1.一種樁孔沉渣測定方法，其特征是將測定器放入樁孔內，觀察沉渣表面位置顯示器的突然變化，記下導線此時伸入樁孔內的長度，開動激振器驅動電源，當測定器振動下沉停止時，記下導線到達孔底的長度，計算兩次記下導線長度標記差值。
2.一種樁孔沉渣測定裝置，由測定器和二次儀表組成，其特征是測定器內有測定探頭和激振器，二次儀表內有沉渣表面位置自動顯示器和激振器驅動電源，測定探頭用導線與沉渣表面位置自動顯示器連接，導線上有長度標記，激振器與驅動電源用導線連接。
3.如權利要求2所述的測定裝置，其特征是沉渣表面位置自動顯示器由振蕩器、頻率-電壓變換器、電壓比較器、分壓器和指示燈組成，分壓器由電位器、電阻和電壓源組成。
全文摘要
一種利用電解率法測定樁孔沉渣厚度的測定裝置，由測定器和二次儀表組成，測定器包括測定探頭和激振器，二次儀表包括沉渣表面位置顯示器和激振器驅動電源。利用測定探頭接觸沉渣表面時，電解率值有明顯較大變化，得知是否接觸沉渣表面；利用測定器振動下沉，到達孔底，利用導線上的長度標記記載測定器在沉渣表面時和進入沉渣底部時的深度值來推算沉渣厚度。本發明能準確迅速而簡便地測知各種樁孔內沉渣的厚度。
文檔編號G01B7/06GK1033415SQ8810855
公開日1989年6月14日 申請日期1988年12月10日 優先權日1988年12月10日
發明者修朝英 申請人:中國建筑科學研究院地基基礎研究所