JJC-1E灌注桩孔径检测系统

JJC-1E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昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统1目录一、概述……………………………………………………………3二、主要技术指标和参数…………………………………………3三、系统组成………………………………………………………4四、工作原理………………………………………………………71、地面控制箱工作原理………………………………………72、井径/井斜测量原理………………………………………83、沉渣/井斜测量原理………………………………………104、自动排缆绞车工作原理…………………………………10五、操作说明………………………………………………………121、仪器连接方法……………………………………………122、井径标定方法……………………………………………133、扶正器调整………………………………………………134、深度修正…………………………………………………145、现场布置…………………………………………………146、操作步骤…………………………………………………14⑴垂直度检测………………………………………………14⑵孔径检测…………………………………………………15⑶沉渣检测…………………………………………………16六、检测软件操作说明……………………………………………171、软件介绍…………………………………………………172、软件安装…………………………………………………17昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统23、USB驱动安装……………………………………………184、仪器标定…………………………………………………215、测量操作步骤……………………………………………226、文件打印…………………………………………………297、资料整理…………………………………………………31七、仪器保养和故障检修…………………………………………321、仪器保养…………………………………………………322、常见故障检修……………………………………………323、注意事项…………………………………………………33八、仪器成套及技术文件…………………………………………34本仪器为高精度精密测量仪器，使用前请务必仔细阅读本说明书，谨慎操作！昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统3一、概述JJC-1E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。它经历了JJC-1A、JJC-1B、JJC-1C、JJC-1D四代的发展，充分考虑施工现场的工作环境及施工要求，操作简单实用，测量精度进一步得到提升，完全适合灌注桩成孔检测的要求。本系统由JJC-1E型地面控制箱、JJY-6型井径/井斜测量探管、JNC-2型沉渣/井斜测量探管、JC-100型自动排缆绞车及井口滑轮等部分组合而成。本系统是在JJC-1D灌注桩孔径检测系统基础上重新开发而成，主要特点是：井下测量探管完全数字化；井下探管采用全不锈钢材质；自动排缆绞车；井径/井斜和沉渣/井斜探管合二为一方便测量；井径测量误差减小至5毫米；地面控制箱自动判断井下探管类型；操作软件适合WINXP/WINVISTA/WIN7操作系统；是已被广泛应用、深受用户欢迎的JJC-1D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的效率和质量。二、主要技术指标和参数1、孔径测量范围：Ф500mm～Ф1600mm。2、孔径测量误差：≤±5mm。3、垂直度检测：测量范围0°～10°；分辨率0.01°；测量误差≤±0.1°。4、沉渣厚度检测：井下探管直径：Ф40mm；电极间距:20mm±0.5mm；电阻率测量误差:≤5%。昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统45、绞车指标：电缆长度(深度)：100m（可根据用户配置）；电缆拉力：≥0.35t（拉断力0.65t）；绞车速度：10m/min；深度指示误差：≤1‰；绞车重量：50kg；电机功率：550W；体积（长×宽×高）：600mm×450mm×350mm，手摇高度600mm；控制方式：倒顺开关；排缆方式：具有自动排缆、手摇功能。6、工作温度：测量探管0℃～50℃；地面仪器-10℃～45℃。7、相对湿度：＜85%。8、整机工作电源：AC(220V±10%)、50Hz。三、系统组成JJC-1E灌注桩孔径检测系统由下列组件构成:1、JJC-1E型地面控制箱(见图1-1）①机箱锁扣②机箱盖③光脉冲连接插口④与计算机通讯RS232接口⑤电源开关⑥机箱把手⑦机箱提手⑧电源插口⑨接地插口⑩绞车连接插口或直连仪器探管图1-1⑩⑦⑥⑤④③②①⑧⑨昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统5工作时，为保护地面控制箱和方便操作，特制了机架，专门放置控制箱和小工具等，见图1-2所示。笔记本电脑地面控制箱控制箱机架图1-22、JJY-6型井径/井斜测量探管（见图2）①快速接口①②密封筒——仪器电子线路腔体②③测量腿活动关节③④压力补偿器④⑤测量腿⑤⑥井径标定器⑥3、JNC-2型沉渣/井斜测量探管（见图3）①快速接口②仪器电子线路腔体③电极系图2④取样器④③②①图3昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统64、JC-100型自动排缆绞车、井口滑轮（图4）①手持式控制器⑤⑥⑦⑧⑨②自动排缆微调③电动机①④井口滑轮组件②⑤手动刹车③⑥绕线轴④⑦自动排缆装置⑧脉冲发生器⑨快速接头图4-1工作时，考虑到工地上地面条件较差，为保护绞车特制了机架，专门放置绞车，见图4-2所示。绞车机架图4-25、井径标定器如图2⑥所示，井径标定器作为一个标准组件，在工作一段时间或调整井径仪后可以对井径仪进行标定，保证井径仪处于一个正确的工作状态。6、相关的连线昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统7①地面控制箱电源线②绞车信号连接线③光脉冲深度连接线④RS232转USB转换器⑤接地线⑥四芯信号短接线⑦绞车电源线⑧绞车控制器7、笔记本电脑（选配件）要求具有RS232或USB接口，具备WINXP或WINVISTA或WIN7操作系统。四、工作原理1、地面控制箱工作原理（JJC-1E地面控制箱见图1）⑴JJC-1E地面控制箱是以单片机为核心构成的供电、信号采集和数据处理的装置。它主要由电源模块、RS485串行接口、单片机控制电路、计数电路等组成，电路框图如图5所示。⑵电源模块主要将市电220V交流电转换成稳定的直流电源，供本机和井下测量探管使用，它输出+24V、+12V和+5V三组直流电源。⑶RS485串行接口负责井下测量探管与单片机通讯，传输测量结果以及主机发送的功能命令和参数。⑷单片机控制电路板完成测量数据和测量深度的采集、发送功能命令和参数、并将结果传送给笔记本电脑。⑸计数电路完成测量深度的转换，并提供给单片机控制电路。⑹RS232串行接口用与地面控制箱与笔记本电脑的连接，完成单片机控制电路与笔记本电脑的通讯（如笔记本电脑无RS232接口时需使用RS232转USB转换器转接并在电脑上安装USB转换驱动程序）。昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统8微处理器485串行接口020406080100第一季度第三季度东部西部北部串行接口笔记本电脑光电编码器计数电路RS232接口井径/井斜测量探管沉渣/井斜测量探管+24V+12V+5V电源模块滤波器~220V图5地面控制箱部分恒压源1234△V1△V2△V3△V4图62、井径/井斜测量原理（JJY-6型井径/井斜测量探管见图2）⑴快速接头①用来连接下井电缆，整个仪器重量全部由下井电缆承受，并提供电源、传输数据和测量命令。⑵密封筒②内装有测量机构、井斜测量模块及电子线路，其下端的压力补偿器④采用耐油橡胶制成，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，昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统9井径测量传感器多路24位AD信号放大处理单片机数据处理电源变换信号传输快速接口图7井斜测量传感器保证传感器正常工作。⑶仪器有四条测量井径大小的测量腿⑤，平时被束缚盒收紧，仪器下井时将束缚盒沉到开腿盒底部，测量腿被开腿盒约束，到达井底时可被打开（详见操作说明）。⑷四个直线传感器能检测出井径测量腿在两个正交方向变化，经放大器放大后计算出孔径值的实际变化量。原理框图如图6，其中1、2、3、4是与4条测量腿相连的直线传感器。⑸特殊的制造工艺保证了井径（D）与测量信号△V成线性函数关系。⑹孔径计算公式：△V＝△V1+△V2+△V3+△V4；孔径值Ｄ＝Ｄ0＋△VK0Ｄ0—起始孔径（常数）Ｋ0—仪器常数，由标定得出⑺井径/井斜测量探管原理框图如图7所示⑻井斜测量采用二维重力加速度计传感器，其电压输出值大小与传感器倾斜的角度呈现性关系。倾斜计算公式为：顶角值α=tg-1（√(X-X0)2+(Y-Y0)2/K）X、Y：正交的二维传感器信号；X0、Y0、K：仪器常数。⑼仪器常数X0、Y0是在井斜仪校正台上标定后确定的，当仪器维修后，或昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统10Hρs图8受撞击误差大于±0.1°需重新返厂标定。3、沉渣/井斜测量原理（JNC-2型沉渣/井斜测量探管见图3）⑴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和循环处理的工艺，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、胶体率差的泥浆都会被大量沉淀下来，在孔底，比重较大的泥浆与上部颗粒悬浮较好的泥浆之间存在着较明显的电特性差异。⑵本仪器采用电阻率法，在泥浆中由仪器提供一个不受土层影响的交变电场，测量此时的泥浆电阻率，均匀泥浆电阻率为一恒值而在沉渣界面上电阻率会发生变化，测量电阻率随深度的变化，经计算作图可利用曲线的拐点确定沉渣的厚度。⑶沉渣/井斜测量探管原理框图如图9所示⑷井斜测量采用二维重力加速度计传感器，其电压输出值大小与传感器倾斜的角度呈现性关系。倾斜计算公式为：顶角值α=tg-1（√(X-X0)2+(Y-Y0)2/K）X、Y：正交的二维传感器信号；X0、Y0、K：仪器常数。⑸仪器常数X0、Y0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°需重新返厂标定。4、自动排缆绞车工件原理（JC-100型自动排缆绞车和井口滑轮见图４）⑴JC-100型自动排缆绞车设计轻巧、操作新颖方便，具有自动排缆、深度计数功能。⑵采用铝合金材料框架整体重量较轻，绞车具有深度采样装置，电缆每移动一米，滑轮转动三圈。光电脉冲发生器随着滑轮一起转动，深度脉冲信号传送到地面控制箱处理后发送到计算机作深度显示。昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统11⑶绞车采用WJQEF-0.35七芯电缆，六根缆芯可用作传输测井信号芯线（现用4根2根备用），另一根为拉力加强芯，拉力可达0.35t。⑷绞车上配有四芯的集流环，采用特殊合金制成，连接可靠无须维护。⑸井口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），能使电缆在孔的中心顺利下放。⑹下井时只须把绞车的快速接接头与井下仪器快速接口的4芯航空插头正确对接，拧上螺母，电缆即可与井下仪器连成一体。⑺绞车的操控采用倒顺开关手柄，操作时应密切注意绞车的工作情况，如有不测情况发生请即刻切断电源，并拉下手刹装置。⑻绞车具有手摇功能，在断电时或需要不同转速时可以采用手摇方式。尤其要沉渣测量时需要使用手摇功能。⑼绞车必须使用带漏电保护开关的电源，以防漏电。切记！交变电场发生器电极系24位AD斩波信号放大器单片机数据处理电源变换信号传输快速接口井斜测量传感器图9昌吉仪器JJC—1E型灌注桩孔径检测系统12USB接地电源五、操作说明1、仪器连接方法⑴如图10所示，连接电源线、接地线、RS232插座连接笔记本电脑RS232串口或用转接器连接USB端口、光脉冲插座与绞车的光电脉冲发生器连接、绞车插座与绞车电缆集流环插座连接、电缆的快速接头与井下探管连接。绞车的电源线必须连接至带漏电保护开关的电源。⑵接通电源，打开仪器面板电