CN202904034U

CN202904034U - 一种钢筋位置检测仪

Info

Publication number: CN202904034U
Application number: CN 201220605152
Authority: CN
Inventors: 徐龙; 陈毛安
Original assignee: Jiangyin Hepu Microelectronics Co ltd
Current assignee: Jiangyin Hepu Microelectronics Co ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2022-11-16

Abstract

本实用新型公开了一种钢筋位置检测仪，包括CPU处理器，CPU上连接有脉冲产生及处理电路，脉冲信号电路连接钢筋位置检测探头。所述探头包括设置为一体的用于产生电磁波的发射线圈和用于感应电磁波的接收线圈；脉冲产生及处理电路分别连接发射线圈和接收线圈，脉冲产生与接收线圈之间设置谐振回路，用于将接收线圈接收的变化磁场转变为脉冲电压信号发送给CPU处理器。本实用新型采用单芯片解决方案，外围设备少，可以开发出体积小、成本低的产品；测量精度高，使用方便；通过射频电路，可以实现测量数据双向传输，系统抗干扰性强、传输可靠；采用无损检测，操作简单方便；探头集发射线圈和接收线圈于一体，体积小，测量方便。

Description

一种钢筋位置检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种钢筋位置检测仪装置，特别是可以通过电磁波无损检测的方法，实现对钢筋位置等信息的精确测量。

背景技术

在建筑行业中，需要对混凝土结构的施工质量进行检测。可以通过测量钢筋的位置、保护层厚度、钢筋直径等参数，来判定相应施工质量的等级和优劣。另外在有些场合也需要对非金属中的金属物进行位置检测，如墙体内的电缆、水暖管，木质结构内的金属等，来进一步评定工程质量的好坏。这些场合在测量时需要对待测物品不进行任何破坏，同时要求能够快速得出测量结果。

钢筋位置检测仪通过电磁波无损检测方法，可以实现对钢筋位置等信息的精确测量，从而可以为进一步的质量分析提供强有力的保证。

为此，如何实现一种低功耗、功能相对完备、性能稳定、充分发挥本身特点的新颖的钢筋位置检测仪成为主要问题。

发明内容

发明目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对产品生产中的需求，提供一种钢筋位置检测仪。

技术方案：本实用新型公开了一种钢筋位置检测仪，主要用于混凝土结构施工质量的检测，确定钢筋的位置、保护层厚度、钢筋直径，也可以对非金属中的金属物进行位置检测，如墙体内的电缆、水暖管，木质结构内的金属等。

本实用新型公开了一种钢筋位置检测仪，包括CPU处理器， CPU上连接有脉冲产生及处理电路，脉冲信号电路连接钢筋位置检测探头。所述探头包括设置为一体的用于产生电磁波的发射线圈和用于感应电磁波的接收线圈；脉冲产生及处理电路分别连接发射线圈和接收线圈，脉冲产生与接收线圈之间设置谐振回路，用于将接收线圈接收的变化磁场转变为脉冲电压信号发送给CPU处理器。

所述脉冲产生及处理电路包括光电转换电路、信号预放电路、自动校零及差分放大电路，发射线圈通过光电转换电路连接CPU处理器，接收线圈通过信号预放电路和自动校零及差分放大电路连接CPU处理器；所述光电转换电路用于在CPU处理器的控制下产生脉冲信号；所述信号预放电路用于前置放大接收线圈发出的脉冲电压信号；所述自动校零及差分放大电路用于将不同幅度、相位的脉冲电压信号转变为电压不同的直流信号传送给CPU处理器。

本实用新型中，当混凝土内部有钢筋存在时，钢筋会产生二次感应磁场，接收线圈接收电磁波，从而将钢筋位置等信息转变为电磁场的强弱变化，进而转变为不同的电信号。所述脉冲信号产生及处理电路，首先将CPU处理器发出的脉冲信号通过电路传递给探头的发射线圈；同时将探头接收线圈送出的微弱电信号进行预放以及校零和有效放大，从而将不同幅度、相位的脉冲信号转变为电压不同的直流信号，然后送给CPU处理器进行AD转换等处理，最后经过一定的数据分析处理之后，就可以获得所需要的钢筋位置等信息。

有益效果：本实用新型所述的钢筋位置检测仪具有如下优点：1、采用单芯片解决方案，外围设备少，可以开发出体积小、成本低的产品；2、测量精度高，使用方便；3、通过射频电路，可以实现测量数据双向传输，系统抗干扰性强、传输可靠；4、采用无损检测，操作简单方便；5、探头集发射线圈和接收线圈于一体，体积小，测量方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本实用新型钢筋位置检测仪的组成示意图。

图2为本实用新型探头的电路原理示意图。

图3为本实用新型脉冲产生及处理电路的电路原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图1所示，本实用新型公开了一种钢筋位置检测仪，包括CPU处理器11，在CPU处理器11外围分别连接有调试电路13、存储电路12、检测探头14、脉冲产生及处理电路15、USB及相关电路16、外设17、射频电路18、LCD显示电路19、扬声器电路20、电源21、SD卡电路22等。所述调试电路13为JTAG调试电路，用于调试CPU。所述存储电路12包括FLASH存储器、EEPROM以及SDRAM存储器。所述外设器件17包括按键以及LED等。所述电源21为直流电源或者锂离子/聚合物电池。

在本实施例中，钢筋位置检测仪的工作原理如下：

1.CPU 11是系统的控制核心，对整个系统进行控制。

2.存储电路12包括FLASH存储器、EEPROM以及SDRAM存储器。

3.图2为探头14的原理图。工作原理如下：探头14包括发射线圈21、接收线圈22以及谐振回路23；发射线圈21和接收线圈22于一体。脉冲产生及处理电路15在CPU 11的控制下产生具有一定脉宽和幅度的脉冲信号；交变的脉冲信号通过发射线圈21产生磁场，从而产生了电磁波；当被测物体42，比如混凝土内部有钢筋存在时，钢筋会产生二次感应磁场，接收线圈22感知周围变化的磁场，跟谐振回路5223一起，将其转变为微弱的脉冲电压信号；该电压信号的幅度以及相位与被测物体42的钢筋位置等信息有关；该电压信号然后被传递给脉冲产生及处理电路15作进一步的处理。

4.图3为脉冲产生及处理电路15的原理图。工作原理如下：脉冲产生及处理电路15包括光电转换电路31、信号预放电路32、自动校零及差分放大电路33。光电转换电路31在CPU 11的控制下产生具有一定脉宽和幅度的脉冲信号；交变的脉冲信号被传递给探头14发射电磁波，探头14同时将感知的电磁波的强弱变化，转变为微弱的脉冲电压信号；该脉冲电压信号然后被传递给信号预放电路32进行前置放大；放大后的信号然后被传递给自动校零及差分放大电路33。自动校零及差分放大电路33将CPU 11传递过来的标准信号与信号预放电路32传递过来的信号进行比较，完成校零及差分放大的处理，从而将不同幅度、相位的脉冲电压信号转变为电压不同的直流信号，然后送给CPU 11进行AD转换等处理，最后经过一定的数据分析处理之后，就可以获得所需要的钢筋位置等信息。

5.USB及相关电路16，可以实现钢筋位置检测仪与电脑之间通过USB连接，从而可以实现数据传输等功能。

6.外设器件17包括按键以及LED等，可以根据需要进行相应的定制。

7.射频电路18，可以使用WIFI模块通过无线来实现数据传输。

8.LCD显示电路19用于显示用户界面信息以及钢筋位置信息等。

9.扬声器电路20用于将CPU处理器送出的音频信号放大后输出。

10.电源21为所有电路提供运行所需要的各种电源，电源部分的输入电源为直流电源或者锂离子/聚合物电池。

12.SD卡电路22可以用于实现数据的存储，方便实现数据之间的共享。

13. 通过JTAG调试电路13的JTAG调试接口，可以调试CPU 11。

所述的钢筋位置检测仪的电路中，CPU 11选用型号为江苏和普科技有限公司的HPC3129芯片，该公司芯片公开对外销售；HPC3129芯片是基于ARCVDO结构的CPU芯片，ARCVDO是一款高性能32位RISC处理器，并具有128位SIMD多媒体加速指令，适用于Video CODEC应用；ARCVDO由32位RISC处理器和128位SIMD矢量处理器构成；该芯片为193PIN BGA封装；该芯片具有AD、DA功能，可以实现对音视频信号的数模模数转换；具有JTAG调试功能；支持USB OTG、SD卡协议，并有IIS接口、SPI总线、IIC总线和串口；支持外接键盘、SDRAM和NAND FLASH；可以对音频信号进行PCM、ADPCM、AAC、MP3、SPEEX等多种格式的编解码，对视频信号进行MJPEG、MPEG4、H.264等多种格式的编解码；具有TVOUT输出功能；具有同步RF MODEM控制接口；支持SPI FLASH、NAND FLASH、USB、串口等多种启动方式。该芯片具有成本低、功能全、功耗小的特点。

脉冲产生及处理电路15中的信号放大器选用型号为ANALOG DEVICES公司的OP37。射频电路中的无线WIFI接口芯片选用的型号为MARVELL公司的88W8686。

本实施例采用单芯片解决方案，外围设备少，可以开发出体积小、成本低、性能好的产品。

本实用新型提供了一种钢筋位置检测仪的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims

1.一种钢筋位置检测仪，包括CPU处理器，其特征在于，CPU上连接有脉冲产生及处理电路，脉冲信号电路连接钢筋位置检测探头。

2.根据权利要求1所述的钢筋位置检测仪，其特征在于，所述检测探头包括设置为一体的用于产生电磁波的发射线圈和用于感应电磁波的接收线圈；脉冲产生及处理电路分别连接发射线圈和接收线圈，脉冲产生与接收线圈之间设置谐振回路，用于将接收线圈接收的变化磁场转变为脉冲电压信号发送给CPU处理器。

3.根据权利要求2所述的钢筋位置检测仪，其特征在于，所述脉冲产生及处理电路包括光电转换电路、信号预放电路、自动校零及差分放大电路，发射线圈通过光电转换电路连接CPU处理器，接收线圈通过信号预放电路和自动校零及差分放大电路连接CPU处理器；

所述光电转换电路用于在CPU处理器的控制下产生脉冲信号；

所述信号预放电路用于前置放大接收线圈发出的脉冲电压信号；

所述自动校零及差分放大电路用于将不同幅度、相位的脉冲电压信号转变为电压不同的直流信号传送给CPU处理器。