[发明专利]一种声波检测控制方法及装置

权利要求书

1、一种声波检测控制方法，它包括下列步骤：

A、设置控制单元CPLD；首先设置基桩桩底高度，基桩桩顶高度，设置测点间距；其次是设置声测管数量M、设置每根声测管的编号1、m，设置声波传感器的编号S1、Sm；第三设置与声波传感器S1、Sm连接的检测控制装置的通道编号，声波传感器Si连接到检测控制装置的任意一个通道的输入端；第四对每个检测剖面设置跨距，在开始检测前须分别测量每个剖面的跨距值；第五对每个检测剖面设定状态参数：信号放大滤波与采集电路的增益参数、滤波参数、采样延时参数、采样频率参数、采样点数参数；

B、控制单元CPLD将基桩桩底高度设置为当前测点高度，开始同步提升声波传感器S1、Sm的高度位置；

C、控制单元CPLD读取高度位置编码器FMA的编码值，得到声波传感器S1、Sm的高度位置；

D、声波传感器S1、Sm的位置未达到当前测点高度，返回C步骤；

E、控制单元CPLD执行M-1个发射与接收子过程；首先第1个发射与接收子过程，按照A步骤中设定的剖面1≡2、剖面1≡M对应的状态参数，设定与声波传感器S2、Sm连接的通道的信号放大滤波与采集电路的增益参数、滤波参数、采样延时参数、采样频率参数、采样点数参数；控制与声波传感器S1连接的通道发射，控制与声波传感器S2、Sm连接的通道接收纪录；控制单元CPLD延迟dT，dT取值在0ms到30ms之间；其次第i个发射与接收子过程，按照A步骤中设定的剖面i≡i+1、剖面i≡M对应的状态参数，设定与声波传感器Si+1、Sm连接的通道的信号放大滤波与采集电路的增益参数、滤波参数、采样延时参数、采样频率参数、采样点数参数；控制与声波传感器Si连接的通道发射，控制与声波传感器Si+1、Sm连接的通道接收纪录；控制单元CPLD延迟dT，dT取值在0ms到30ms之间；最后第M-1个发射与接收子过程，程按照A步骤中设定的剖面M-1≡M对应的状态参数，设定与声波传感器Sm连接的通道的信号放大滤波与采集电路的增益参数、滤波参数、采样延时参数、采样频率参数、采样点数参数；控制与声波传感器Sm-1连接的通道发射，控制与声波传感器Sm连接的通道接收纪录；控制单元CPLD延迟dT，dT取值在0ms到30ms之间；

F、控制单元CPLD将E步骤中接收记录的数据通过总线传递给计算机系统CPU；

G、控制单元CPLD计算新的当前测点高度，当前测点高度＝当前测点高度+测点间距；

H、当前测点高度没有超出基桩桩顶高度，返回C步骤；当前测点高度超出基桩桩顶高度，结束；

2、根据权利要求1所述的一种声波检测控制方法；其特征在于；声测管的编号顺序是任意的，每根声测管的编号是唯一的，放置在第i个声测管内的声波传感器标识为Si；

3、一种实现权利要求1所述的声波检测控制方法的装置，它包括N个收发两用声波传感器S1、Sn，N个收发两用通道Ch1、Chn，计算机系统CPU，控制单元CPLD，一个高度位置编码器FMA，其特征在于：

第i个收发两用通道Chi由第i个收发半双工电路Ti、第i个信号放大滤波与采集电路Ii、声波发射机A的第i个发射端子Ai构成，第i个收发半双工电路Ti的输入端Tsi与声波发射机A的第i个发射端子Ai连接，第i个收发半双工电路Ti的输出端Toi与第i个信号放大滤波与采集电路Ii的输入端Inputi连接；第i个收发半双工电路Ti的输入端Tsi即作为第i个收发两用通道Chi的输入端，第i个收发半双工电路Ti的输入端Tsi与声波传感器连接，第i个收发两用通道Chi用作发射时，声波发射机A通过第i个发射端子Ai激励连接在第i个收发两用通道Chi的输入端Tsi上的声波传感器发射出声波，此时与声波发射机A的第i个发射端子Ai连接的第i个收发半双工电路Ti的输入端Tsi电压变化超出收发半双工电路Ti的限幅电压，导致第i个收发半双工电路Ti的输出端短路，保护第i个信号放大滤波与采集电路Ii；第i个收发两用通道用作接收时，连接在第i个收发两用通道Chi的输入端Tsi上的声波传感器接收到的信号电压不超出收发半双工电路Ti的限幅电压范围，传递到第i个信号放大滤波与采集电路Ii的输入端Inputi；

对埋设有M根声测管的基桩进行检测时，声测管的数量M小于或等于收发两用通道的数量N，用N个收发两用声波传感器S1、Sn中的M个声波传感器S1、Sm；M个收发两用声波传感器S1、Sm分别与N个收发两用通道Ch1、Chn的输入端Ts1、Tsn中的任意1个收发两用通道的输入端连接；收发两用声波传感器与收发两用通道的输入端的对应关系任意，第i个收发两用声波传感器Si与第j个收发两用通道的输入端Tsj连接，一个收发两用声波传感器与一个收发两用通道连接，一个收发两用通道与一个收发两用声波传感器连接；

连接M个声波传感器S1、Sm和M个所用收发两用通道Ch1、Chm输入端Ts1、Tsm的电缆线与高度位置编码器FMA滚动接触，同步提升M个声波传感器S1、Sm的位置时，电缆线带动高度位置编码器FMA滚动，高度位置编码器FMA给出M个声波传感器S1、Sm的当前位置的编码值；

控制单元CPLD通过总线BUS与计算机系统CPU连接；控制单元CPLD通过总线BUS接收外界计算机系统设置的参数、将检测纪录的数据传递给计算机系统CPU；

控制单元CPLD通过端口与高度位置编码器FMA连接；控制单元CPLD通过端口与声波发射机A连接；控制单元CPLD通过端口与N个信号放大滤波与采集电路I1、In连接；控制单元CPLD提供N个信号放大滤波与采集电路I1、In的控制信号：设置滤波参数、设置增益参数、设置A/D转换参数、控制A/D转换过程。