王晶晶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】水泥攪拌樁是用于軟地基處理的一種方法，它利用水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢瑁顾嗯c土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。水泥漿的水化活性直接影響了水泥土強(qiáng)度，通過(guò)霍爾電流傳感器監(jiān)測(cè)對(duì)水泥漿進(jìn)行磁化的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)控裝置對(duì)電磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整并保持穩(wěn)定，從而達(dá)到提升水泥漿的活性，增加水泥土攪拌均勻度的目的。
【關(guān)鍵詞】霍爾電流傳感器；水泥攪拌；電磁場(chǎng)強(qiáng)度
引言
20世紀(jì)70年代，我國(guó)開(kāi)始用水泥攪拌樁加固軟土地基，至今已有40多年的歷史。它是通過(guò)特制的攪拌機(jī)，將軟土和水泥(固化劑)強(qiáng)制攪拌，并利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使土體固結(jié)，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁，該工藝主要用于軟土地基的處理。由于水泥攪拌樁操作方便、價(jià)格便宜在推廣初期受到建設(shè)單位的青睞，但是在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)了水泥土強(qiáng)度不高等問(wèn)題，究其原因是水泥漿和土水化反應(yīng)不充分導(dǎo)致水泥漿的水化不夠，影響了軟土地基的處理。
一、霍爾電流傳感器在水泥攪拌樁中的應(yīng)用
水泥攪拌樁組成包括滾筒、線圈、磁鐵、注漿機(jī)、動(dòng)力源、磁場(chǎng)調(diào)控裝置和水泥攪拌樁機(jī)具。水泥攪拌樁通過(guò)電磁場(chǎng)對(duì)水泥漿進(jìn)行磁化來(lái)提升水泥漿的水化，分兩個(gè)階段：一、在磁鐵構(gòu)成的磁場(chǎng)作用下使水顆粒橫向移動(dòng)，在規(guī)律移動(dòng)過(guò)程中水在磁場(chǎng)作用下容易與水泥顆粒產(chǎn)生水化反應(yīng)；二、此后在線圈構(gòu)成的磁場(chǎng)作用下使水縱向移動(dòng)，水在磁場(chǎng)作用下容易與部分未發(fā)生水化反應(yīng)的水泥顆粒完成水化反應(yīng)。
如圖1所示，為水泥攪拌樁磁化水泥漿流程圖。霍爾電流傳感器應(yīng)用在磁場(chǎng)調(diào)控裝置中，霍爾電流傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電磁場(chǎng)強(qiáng)度，并將其檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)模擬量信號(hào)。單片機(jī)對(duì)該模擬量信號(hào)進(jìn)行采樣，并對(duì)該采樣值與設(shè)定的電磁場(chǎng)強(qiáng)度輸入值進(jìn)行比較，若不相等則通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)控裝置調(diào)節(jié)電流大小來(lái)改變電磁場(chǎng)強(qiáng)度，直至采樣值與設(shè)定的電磁場(chǎng)強(qiáng)度輸入值相等，從而完成對(duì)電磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整并保持穩(wěn)定，達(dá)到提升水泥漿，增加水泥土攪拌均勻度的目的。
圖1 水泥攪拌樁磁化水泥漿流程圖
二、霍爾電流傳感器
1.概述
霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號(hào)的隔離轉(zhuǎn)換，通過(guò)霍爾效應(yīng)原理使變換后的信號(hào)能夠直接被單片機(jī)AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集，廣泛應(yīng)用于電流監(jiān)控、電池應(yīng)用、逆變電源及太陽(yáng)能電源管理系統(tǒng)、直流屏及直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、電鍍、焊接應(yīng)用、變頻器，UPS伺服控制等系統(tǒng)電流信號(hào)采集和反饋控制，具有響應(yīng)時(shí)間快，電流測(cè)量范圍寬精度高，過(guò)載能力強(qiáng)，線性好，抗干/擾/能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
2.技術(shù)參數(shù)
外觀圖片 |
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技術(shù)參數(shù) | 指標(biāo) |
霍爾開(kāi)口式/閉口式開(kāi)環(huán) | 霍爾 |
輸出 | 標(biāo)稱值 | 電壓：±5V/±4V | 電流：4～20mA |
零點(diǎn)失調(diào)電壓（電流） | 電壓：±20mV | 電流：±0.05mA |
失調(diào)電壓（電流）漂移 | 電壓： ≤±1.0mV/℃ | 電流：±0.04mA/℃ |
線性度 | ≤0.2%FS |
電源電壓 | DC±15V | DC 24V |
頻寬 | 0～20kHz |
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響應(yīng)時(shí)間 | ≤5us | ≤1ms |
耐壓強(qiáng)度 | 輸入與輸出及電源之間允許AC2500V工頻耐壓 |
精度等級(jí) | 1.0 |
環(huán)境 | 溫度 | 工作：-25℃～+70℃；儲(chǔ)存：-40℃～+85℃ |
濕度 | ≤95%RH，不結(jié)露，無(wú)腐蝕性氣體場(chǎng)所 |
海拔 | ≤3500m |
三、結(jié)束語(yǔ)
裝有安科瑞霍爾電流傳感器的水泥攪拌樁已經(jīng)在某建筑工地正式投運(yùn)，水泥攪拌樁通過(guò)霍爾電流傳感器對(duì)電磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)整，從而保持電磁場(chǎng)強(qiáng)度穩(wěn)定，達(dá)到提升水泥漿，增加水泥土攪拌均勻度的目的，為保障工程質(zhì)量提供了有力的支持。
