基于嵌入式系統(tǒng)的便攜式落錘彎沉測(cè)試儀研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)有了很大發(fā)展，公路及鐵路的交通密度和負(fù)荷量日益增大，對(duì)交通建設(shè)的工程質(zhì)量和進(jìn)度均提出了新的更高要求。在道路施工中，以科學(xué)、合理的方法對(duì)路基填筑質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控是保證路基安全、保障正下常施工的重要措施。通常的做法是，以路基密實(shí)度作為判斷路基質(zhì)量的指標(biāo)。但這種方法有其明顯的局限性：因?yàn)榧词孤坊軐?shí)度相同，不同環(huán)境、不同條件下不同路基的力學(xué)性能指標(biāo)仍可能有較大差異。所以，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外更有代表性的做法是，在檢測(cè)路基密實(shí)度

2、的基礎(chǔ)上，將路基的動(dòng)態(tài)彈性模量作為反映路基承載力的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的強(qiáng)度及變形參數(shù)指標(biāo)通過(guò)靜態(tài)平板載荷試驗(yàn)測(cè)得，即檢測(cè)路基系數(shù)K30。而路基實(shí)際承受的荷載不僅有靜荷載，還有施工及車(chē)輛行駛對(duì)路基產(chǎn)生的動(dòng)荷載。特別是施工中的高速公路或鐵路，路基的穩(wěn)定性和變形問(wèn)題主要是由于動(dòng)荷載引起的。所以，采用對(duì)路基的動(dòng)態(tài)沖擊產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力及動(dòng)應(yīng)變指標(biāo)作為路基填筑質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，是更為科學(xué)、合理的。 本文從工程應(yīng)用實(shí)際要求出發(fā)，以突出便攜式和非破壞性特點(diǎn)

3、，設(shè)計(jì)研制了便攜式落錘彎沉測(cè)試儀，通過(guò)一個(gè)落錘撞擊路基來(lái)模擬路基所受到的動(dòng)態(tài)受力情況，測(cè)得路基表面上的垂直位移和壓力，再根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出路基的動(dòng)態(tài)彈性模量，對(duì)路基的填筑質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。 本文分析便攜式落錘彎沉測(cè)試儀的工作原理，著重介紹了儀器的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括傳感器選型、小信號(hào)放大和采集、數(shù)據(jù)傳輸方式選擇，根據(jù)便攜式應(yīng)用特點(diǎn)設(shè)計(jì)電源管理方案。軟件設(shè)計(jì)重點(diǎn)是對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)，提取真實(shí)信號(hào)并計(jì)算動(dòng)態(tài)彈性