WSJY-2型屋面滲漏檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)

摘要：為了對(duì)屋面防水工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，設(shè)計(jì)了一種屋面滲漏檢測(cè)儀，檢測(cè)儀采用發(fā)射電極和接收電極構(gòu)成的等效電容C來(lái)檢測(cè)屋面的相對(duì)含水量，檢測(cè)結(jié)果由單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)記錄與顯示。實(shí)驗(yàn)證明，該檢測(cè)儀能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)儀具有人機(jī)交互界面好，操作方便，滲漏位置定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)，主要用于建筑監(jiān)理和房屋維修部門(mén)的使用。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；檢測(cè)儀；單片機(jī)系統(tǒng)；等效電容

0 引言
    在新房驗(yàn)收時(shí)，需要對(duì)房子的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，屋面是否漏水就是一項(xiàng)重要的檢查內(nèi)容。在國(guó)外已經(jīng)具有測(cè)試屋面滲漏的儀器，我國(guó)目前也正在研制，也獲得了一定的成果。在此設(shè)計(jì)的屋面檢漏儀采用發(fā)射電極和接收電極構(gòu)成的等效電容C來(lái)檢測(cè)屋面的相對(duì)含水量，檢測(cè)結(jié)果由單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)記錄與顯示，然后經(jīng)PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，準(zhǔn)確判斷屋面是否漏水及漏水的位置。滲漏檢測(cè)儀是建筑監(jiān)理和房屋維修部門(mén)的必備儀器。

1 主要設(shè)計(jì)要求
    最大有效檢測(cè)深度15 cm；數(shù)據(jù)采集間距21 cm；單次數(shù)據(jù)采集對(duì)應(yīng)的有效面積0．24 m2；每次開(kāi)機(jī)最大檢測(cè)面積約7 000 m2；自動(dòng)記錄系統(tǒng)的最大貯存數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)：32 KB(包括行號(hào)和電壓數(shù)據(jù))，每個(gè)數(shù)據(jù)為2 B；自動(dòng)記錄系統(tǒng)顯示最大值：999．9(3 999．6 mV)。

2 基本工作原理
    該檢測(cè)儀的基本組成單元如圖1所示。

    該檢測(cè)儀的等效電路原理圖如圖2所示。

    激勵(lì)源產(chǎn)生一個(gè)正弦電壓信號(hào)Vi，Vi通過(guò)發(fā)射電極和接收電極構(gòu)成的等效電容C耦合到接收放大器的等效輸入電阻R上，R兩端的電壓VR即為放大器的輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大輸出交流信號(hào)V01，再經(jīng)過(guò)整流和阻抗匹配獲得直流信號(hào)V02，經(jīng)采樣和A／D轉(zhuǎn)換，V02被記錄在單片機(jī)內(nèi)；并可在屏上顯示出V02的數(shù)值。

3 單片機(jī)基本組成系統(tǒng)
3．1 硬件組成
    根據(jù)設(shè)計(jì)要求，自動(dòng)記錄與顯示的硬件組成如圖3所示。AT89S52的單片機(jī)：自動(dòng)記錄與顯示的控制中心；霍爾傳感器：位置檢測(cè)；傳感器：采用電容傳感器，對(duì)屋面的相對(duì)含水量進(jìn)行檢測(cè)。

3．2 程序設(shè)計(jì)
    本系統(tǒng)的監(jiān)控程序采用MCS-51匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，包括一個(gè)主程序，十幾個(gè)子程序，2個(gè)中斷服務(wù)程序。下面對(duì)程序的主要部分做一介紹。
    主程序 主要完成了系統(tǒng)初始化(包括RAM初始化；8279初始化；LCD初始化；設(shè)置中斷及優(yōu)先級(jí)等)，檢測(cè)并保存零點(diǎn)值，和各子程序及中斷服務(wù)程序配合完成相對(duì)濕度的檢測(cè)與保存。其流程如圖4所示。

    子程序 主要包括與PC機(jī)通信電子程序，A／D轉(zhuǎn)換的結(jié)果處理保存到外部RAM的子程序，LCD顯示子程序，刪除行子程序，各種運(yùn)算子程序等。
    外部中斷0服務(wù)程序：完成A／D轉(zhuǎn)換的結(jié)果處理。其流程如圖5所示。

    外部中斷1服務(wù)程序：完成鍵盤(pán)掃描功能的處理。其流程如圖6所示。

4 結(jié)語(yǔ)
    設(shè)計(jì)采用一種屋面滲漏檢測(cè)儀定位裝置，它是在一個(gè)連接兩活動(dòng)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)軸上固定有隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)射片，與發(fā)射片相對(duì)應(yīng)是固定采集片，采集片與霍爾傳感器連為一體，在發(fā)射片上有與霍爾傳感器對(duì)應(yīng)的磁鋼片?；魻杺鞲衅鬟B接有脈沖計(jì)數(shù)器，與脈沖計(jì)數(shù)器連接有單片機(jī)處理裝置，與單片機(jī)處理裝置連接有顯示面板。在建筑工程屋面滲漏檢測(cè)中，儀器按照設(shè)定路徑人工均勻推動(dòng)行進(jìn)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)儀所行進(jìn)的位移，屋面滲漏位置能夠量化準(zhǔn)確定位。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試檢驗(yàn)，屋面滲漏檢測(cè)儀的突出優(yōu)點(diǎn)是：檢測(cè)效率高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備可靠，是建筑監(jiān)理和房屋維修部門(mén)的必備儀器。將來(lái)如果能實(shí)現(xiàn)儀器無(wú)線發(fā)送采集數(shù)據(jù)、按照設(shè)定路徑自動(dòng)行進(jìn)檢測(cè)就更好了。