塑料排水板测深仪 一、技术领域
本实用新型涉及公路建设中的软基处理工程，具体地说是一种检测塑料排水板打设深度的塑料排水板测深仪。
二、背景技术
在高等级公路建设中，软基处理是工程中最常见也是最重要的问题之一。塑料排水板以其施工简易，排水效果好等特点，而成为软土地基排水固结的一项最常用的工程技术措施。在现行的塑料排水板深度检测中，主要采用以下两种测深仪：
1、刻度测深仪，这种测深仪是指在塑料排水板上刻有一定的刻度，根据刻度来计算插入深度。这种测深仪的缺点是：要求厂家在生产塑料排水板时，在塑料排水板上打有一定的刻度，并且所标刻度要求字迹明显，但是在现场实际使用过程中，经常会受到雨淋等自然条件的影响，而不能保证字迹鲜明，给使用带来麻烦。
2、测度仪，在塑料排水板的打设过程中，在插板机的顶端安装一个测度仪，在塑料排水板的下插过程中，排水板带动圆轮转动，通过圆轮转动的周数来计算塑料排水板的下插深度，数据可以直接采集到计算机中，也可采集到施工记录中。使用这种测度仪的缺点是：测度仪检测使用时间较长后，其沿板宽方向就会没有足够的摩擦力，在排水板的下插过程中会产生带与轮之间的打滑，影响检测效果。
三、发明内容
本实用新型的目的是提供一种测量精度高、检测速度快的塑料排水板测深仪。该测深仪可分为便携式和联机式两种，便携式测深仪检测方便，快捷灵活；联机式测深仪与电脑一起使用，测量精度高，可在现场直接得到有关数据。
本实用新型地目的是通过以下技术方案来实现的：
一种塑料排水板测深仪，其特征是：它包括基盒、测试接线柱、电桥电路板、测试开关和电源，用来与塑料排水板连接的测试接线柱设置在基盒上；电桥电路板设置在基盒内；电桥电路板中一个电阻的两端分别与测试接线柱的两个端子连接，在电桥电路板与测试接线柱之间设有测试开关；电桥电路板与电源连接。
为满足不同场合的需求，本实用新型可分为便携式和联机式两种，采用便携式时，在基盒内设有数据转换模块和计算机存储卡，电桥电路板通过数据转换模块与存储卡连接，将得到的数据存储在计算机存储卡上，这样就可以通过计算机得到塑料排水板的打设长度。为方便携带，电源采用电池，在基盒上设有充电器接口。
采用联机式时，在基盒上设有计算机接口，电桥电路板通过计算机接口与计算机连接。用一个数据线把电桥电路与计算机联系在一起，计算机可与打印机连接，用来输出测试数据；计算机可由稳压电源供电。计算机可以直接根据相应的参数进行相应的数据处理，这样就可以得到塑料排水板的打设长度。
本实用新型在测试中主要是根据惠斯登电桥原理，在电桥平衡时，电桥处于调零状态，此时调零指示灯就会亮，而在测试时，电桥处于测试状态，此时测试指示灯就会亮。让电桥处于平衡状态还是测试状态，是通过测试开关来控制，当测试开关按下时，开始进行测试，抬起开关时，测试系统处于调零状态。在惠斯登电桥的电路中a点，装设了一个双向开关，当需要调零时，把双向开关与R1的标准电阻相连，当电桥稳定后，指示灯G指示为零时，再进行检测，这时就需把双向开关与所检测的塑料排水板的电阻设定为Rx相连；其工作原理如下：见图1，
四个桥臂中一个臂节被测电阻Rx，在此即为所测试的塑料排水板中金属丝长度的电阻，其余三个臂节为可调的标准电阻，cd之间再接上指示器G，在ab之间加接电源。在电桥调平衡时，通过调节一个或两个臂的标准电阻，使指示器指示为零，表示电桥达到平衡。平衡时，cd两点电位相等，即
Uac＝Uad或I1R1＝I4R4 式1
Ucb＝Udb或I2R2＝I3R3 式2
将式1与式2相除，得I1R1I2R2=I4R4I3R3]]>式3
当电桥平衡时要求，I0＝0
故需，I1＝I2及I4＝I3 式4
现将式4代入到式3，得：
R2R4＝R3R1 式5
式5为电桥平衡的条件。这说明，在平衡时相对两臂电阻的乘积相等。根据这个关系，把R1用被测电阻Rx代替，则Rx得电阻值为：
Rx=R4R3R2]]>式6
这样就可以测出压制在塑料排水板中的金属丝的电阻。
在室内试验，根据欧姆定律确定测深仪材料系数a1；a1由下式确定：
根据已知的实际长度与所测电阻的标准阻值，可得知，a1＝l/R式中：
R为被测金属丝的标准阻值、l为金属丝的标准长度。
然后把实测值直接根据所需要的模式存储到存储卡中，再通过l＝(a1a2Z+b2)计算出塑料排水板的打设深度。
式中l：为塑料排水板的实际打设长度(cm)；
Z：为在现场中的检测电阻值mΩ；Z在数值上等于Rx；
a1：为室内试验所检测銅丝本身所固有的系数值；
a2、b2：为施工单位技术水平所引起的误差。
a2、b2由以下方式在现场测试确定：已知实际的打设深度，再用仪器进行检测，这样由于施工等原因造成的影响，就会由a2、b2反映出来。假定实际打设了五根，每根的实际长度为l1、l2、l3、l4和l5，而打设结束后一起检测时的长度为j1、j2、j3、j4和j5，我们已经知道电阻与实际长度成线的正比关系，所以对其进行线性回归，即通过下面的推导：
l‾=15Σi=15li,j‾=15Σi=15ji]]>
Llj=Σi=15(li-l‾)(ji-l‾)]]>
Lll=Σj=15(li-l‾)2]]>
Ljj=Σi=15(ji-j‾)2]]>
a＝Llj/Lxx
a2＝a/a1
b2＝ j- x·a
与现有技术相比，本实用新型在现场检测时，可以单独使用手持式测深仪，也可采用联机式，与计算机直接相连，但是手持式的使用较为方便，使用起来较为简单，可把采集的数据直接存储到存储卡上，然后在进行后处理；由于计算机携带起来不方便，一般在室内做参数确定时采用，本实用新型测量精度高、检测速度快、携带方便。使用本实用新型，业主单位能够有效防止施工单位偷工减料；监理单位能够快速地进行检测；施工单位也能合理地进行抽检，同时可以减少检测人员。
四、附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型另一实施例的结构示意图；
图3是本实用新型中直流电桥电路图。
五、具体实施方式
实施例1
一种本实用新型所述的便携式塑料排水板测深仪，包括基盒1、测试接线柱2、电桥电路板3、测试开关4和电池5。测试接线柱2设置在基盒1的前端，具有两个接线端子。电桥电路板3和电池5设置在基盒1内；电桥电路板3中一个电阻R1的两端分别与测试接线柱2的两个端子连接，在电桥电路板3与测试接线柱2之间设有测试开关4；电桥电路板3与电池5连接。在基盒1上设有给电池5充电的充电器接口。在基盒1内设有数据转换模块6和计算机存储卡7，电桥电路板3通过数据转换模块6与存储卡7连接。
测量时，首先将塑料排水板中的金属丝两端连接到测试接线柱2上，通过惠斯登电桥原理测出塑料排水板中的金属丝的电阻Rx，将得到的数据存储在计算机存储卡7上，再将计算机存储卡7用于计算机上，由公式l＝(a1a2Z+b2)计算出塑料排水板的打设长度l，Z在数值上等于Rx。
实施例2
一种本实用新型所述的联机式塑料排水板测深仪，包括基盒1、测试接线柱2、电桥电路板3。在基盒1上设有计算机接口8，电桥电路板3通过计算机接口8与计算机9连接。用一个数据线把电桥电路与计算机联系在一起，计算机可与打印机连接，用来输出测试数据；计算机可由稳压电源供电。计算机可以直接根据相应的参数进行相应的数据处理，这样就可以得到塑料排水板的打设长度l。