靜力觸探是工程地質(zhì)勘察中的一種原位測(cè)試方法，其原理是將圓錐形探頭按一定速率勻速壓入土中，量測(cè)其貫入阻力(錐頭阻力、側(cè)壁摩阻力)。 代替電纜線傳輸數(shù)據(jù)，我們將一個(gè)自主開發(fā)的壓力數(shù)據(jù)采集卡植入靜力觸探頭的外接探桿內(nèi)，量測(cè)相應(yīng)的錐尖摩阻力和側(cè)壁摩阻力值。通過采集卡的同步開關(guān)開始定時(shí)收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，做到和深度數(shù)據(jù)采集同步，數(shù)據(jù)采集過程由單片機(jī)進(jìn)行程序控制。

靜力觸探試驗(yàn)是利用準(zhǔn)靜力以恒定的貫入速率將一定規(guī)格和形狀的圓錐探頭通過一系列探桿壓入土中，同時(shí)測(cè)記貫入過程中探頭所受到得阻力，根據(jù)測(cè)得的貫入阻力大小來間接判斷土的物理力學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法。 在靜力觸探數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中,觸探頭是量測(cè)地基土貫入阻力的關(guān)鍵部件,通過探頭內(nèi)部的傳感器,實(shí)現(xiàn)了一系列量的轉(zhuǎn)換,土的強(qiáng)度-土的阻力-傳感器的應(yīng)變-電阻的變化-電壓的輸出。



我們?cè)谔筋^內(nèi)部植入壓力數(shù)據(jù)采集卡，定時(shí)測(cè)得探頭傳感器的數(shù)據(jù)，將此位置測(cè)得的模擬信號(hào)經(jīng)高精度線性放大器放大,然后經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡A/ D 轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào),實(shí)驗(yàn)后取下采集卡通過串行接口接入電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在滾動(dòng)輪上加上數(shù)字光電編碼器，深度采集卡通過滾軸的變化定時(shí)記錄深度數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存起來，試驗(yàn)后通過串行口接入電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。壓力數(shù)據(jù)與深度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)組合，利用相關(guān)軟件進(jìn)行后期的數(shù)據(jù)處理，繪制靜力觸探曲線，并將曲線打印出來?，F(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行了市場(chǎng)的可行性論證、整體規(guī)劃方案的編寫和技術(shù)設(shè)計(jì)要求的編寫。

 1.科學(xué)先進(jìn)性： 本靜力觸探儀在傳統(tǒng)儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將傳統(tǒng)的有纜數(shù)據(jù)通信改造成利用數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)了無纜化通信，通過軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集、存儲(chǔ)以及串行傳輸。其科學(xué)先進(jìn)性有如下幾點(diǎn)： （1）因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的靜力觸探試驗(yàn)過程中，探頭連接著電纜存在很多不便，不但在處理探桿時(shí)耗費(fèi)時(shí)間，而且電纜和連接頭容易意外損壞。靜力觸探儀在試驗(yàn)時(shí)按動(dòng)采集卡按鈕就可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)靜力觸探數(shù)據(jù)的無纜化實(shí)時(shí)自動(dòng)采集,使現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)更加便捷，節(jié)省人力，試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠。 （2）利用存儲(chǔ)芯片作為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì),整個(gè)采集板卡集成度高。由于使用的芯片功耗較低，延長(zhǎng)了鋰電池的工作時(shí)間，使板卡性能更趨穩(wěn)定，能夠保存長(zhǎng)時(shí)間、大容量的數(shù)據(jù)。 （3）采集板卡與PC機(jī)串行通信并利用單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行控制，可根據(jù)實(shí)際需要即時(shí)對(duì)單片機(jī)的軟件控制程序進(jìn)行擦除和修改，不斷優(yōu)化單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和控制，進(jìn)行采集系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)。