[发明专利]用于强夯作业过程监测的传感型定滑轮测试系统及其方法

权利要求书

1.一种用于强夯作业过程监测的传感型定滑轮测试系统的工作方法，所述系统包括环码定滑轮和逻辑控制器，所述环码定滑轮的侧壁有一圈环形的条码，扫码器读取到环码定滑轮转过的圈数和任意两个条码位置之间的角度，所述环码定滑轮的轴为配套的轴销式测力传感器，通过螺栓固定在支撑臂上,实时测量环码定滑轮轮轴所受压力；

所述逻辑控制器接收来自轴销式测力传感器、扫码器的实时数据，以实时监测强夯施工质量；

其特征是，包括以下步骤：

(1)输入施工设计标准参数，具体包括夯锤锤重T_额定、落距H_额定和最后两击的平均夯沉量S；对逻辑控制器输入与环码定滑轮所切两段直线钢丝绳之间的夹角α；环码定滑轮半径R；

(2)强夯机起吊夯锤前，对轴销式测力传感器调零；

(3)起吊夯锤时轴销式测力传感器同时检测环码定滑轮实时所受压力值，从吊钩勾上夯锤到吊起，检测压力值由峰值突变减小到在稳定压力值附近时记录此压力值T；

(4)计算实测锤重T_n，并将其与标准锤重比较，若小于标准锤重T_额定，则进行报警；

(5)当检测到压力值由峰值突变减小并稳定在压力值T附近时，记录环码定滑轮上的条码位置信息，并以此位置作为环码定滑轮旋转的初始路程位置，不断扫描到初始路程位置处的条码信息，记录扫描到的次数，即为滑轮所转过的圈数a；当监测的力值接近0的瞬间，夯击次数加1，记录环码位置信息，并将此位置信息作为终止位置信息，从记录初始位置信息到终止位置信息，环码定滑轮转过a圈加最后不完整的一圈，最后不完整的一圈转过的角度即为初始条码位置与终止条码位置的圆心角θ，计算夯锤上升的高度，即落距H_n，计算夯击能W_n+1，当夯锤落距H_n小于标准落距H_额定，进行报警；

(6)计算夯沉量S_n+1，并判断夯沉量S_n+1与最后两击的平均夯沉量S，若S_n+1S，继续夯击提示，若S_n+1S，夯击终止，并计算累计夯沉量L_n+1。

2.如权利要求1所述的工作方法，其特征是：所述扫码器固定在环码定滑轮一侧的轮轴上，扫描环码定滑轮上的环形条码，读取到定滑轮转过的圈数a和任意两个条码位置之间的角度θ，并实时传输扫描结果给逻辑控制器。

3.如权利要求1所述的工作方法，其特征是：所述轴销式测力传感器作为轮轴套在环码定滑轮内径之间，两端通过螺栓和支撑臂连接，实时测量环码定滑轮轮轴所受压力。

4.如权利要求1所述的工作方法，其特征是：所述轴销式测力传感器两侧套有保护性垫片；或，轴销式测力传感器与逻辑控制器无线通信。

5.如权利要求1所述的工作方法，其特征是：所述逻辑控制器与轴销式测力传感器无线通信，轴销式测力传感器实时传送力值给逻辑控制器，逻辑控制器对轴销式测力传感器调零，超量程断电保护控制。

6.如权利要求1所述的工作方法，其特征是：所述逻辑控制器与扫码器无线连接；逻辑控制器接收来自扫码器的实时条码信息，并对条码信息做实时存储与处理控制。

7.如权利要求1所述的工作方法，其特征是：所述逻辑控制器连接有显示器和报警器，集成为便携式设备。

8.如权利要求1所述的工作方法，其特征是：夯锤重、落距、夯击能、夯沉量、累计夯沉量的计算方式为：夯锤重落距夯击能W_n+1＝H_n*T_n、夯沉量S_n+1＝H_n-H_n+1、累计夯沉量L_n+1＝∑S_n+1，其中，n取大于等于零的整数。