WSJY-2型屋面渗漏检测仪的设计
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摘要：为了对屋面防水工程进行现场检测，设计了一种屋面渗漏检测仪，检测仪采用发射电极和接收电极构成的等效电容C来检测屋面的相对含水量，检测结果由单片机系统自动记录与显示。实验证明，该检测仪能够满足设计要求。检测仪具有人机交互界面好，操作方便，渗漏位置定位准确等特点,主要用于建筑监理和房屋维修部门的使用。
关键词：数据采集； 检测仪； 单片机系统； 等效电容
中图分类号：TN91934; TM930.128文献标识码：A文章编号：1004373X(2011)22013202
Design of WSJY2 Type Roofleaking Detector
YANG Jianjun, CHEN Xin
（College of Electrical Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhgou 450007, China）
Abstract： A WSJY2 roofleaking detecting instrument was designed to detect the watertight blanket of house roof. In the instrument, the capacitance C made up of emitting and receiving electrodes is used as the sensor to detect the value of the water content of the roof, and the result is recorded and displayed by SCM system automatically. The experiment proves that the instrument can meet the design requirement. The instrument has many advantages, such as good manmachine interface, operating convenience, and accurate position of leaking point, etc. It is used mainly in the fields of construction supervision and building maintenance.
Keywords： data acquisition; detecting instrument; SCM system; equivalent capacitance
收稿日期：20110613
基金项目:河南工业大学校科研基金资助项目(08XGG022)0引言
在新房验收时，需要对房子的各个指标进行检测，屋面是否漏水就是一项重要的检查内容。在国外已经具有测试屋面渗漏的仪器，我国目前也正在研制，也获得了一定的成果。在此设计的屋面检漏仪采用发射电极和接收电极构成的等效电容C来检测屋面的相对含水量，检测结果由单片机系统自动记录与显示，然后经PC机进行数据处理，准确判断屋面是否漏水及漏水的位置。渗漏检测仪是建筑监理和房屋维修部门的必备仪器。
1主要设计要求
最大有效检测深度15 cm；数据采集间距21 cm；单次数据采集对应的有效面积0.24 m2；每次开机最大检测面积约7 000 m2；自动记录系统的最大贮存数据个数:32 KB(包括行号和电压数据)，每个数据为2 B；自动记录系统显示最大值：999.9（3 999.6 mV）。
2基本工作原理
该检测仪的基本组成单元如图1所示。
图1检测仪的基本组成该检测仪的等效电路原理图如图2所示。
图2检测仪的等效电路原理激励源产生一个正弦电压信号Vi，Vi通过发射电极和接收电极构成的等效电容C耦合到接收放大器的等效输入电阻R上，R两端的电压VR即为放大器的输入信号，经过放大输出交流信号V01，再经过整流和阻抗匹配获得直流信号V02，经采样和A/D转换，V02被记录在单片机内；并可在屏上显示出V02的数值。
3单片机基本组成系统
3.1硬件组成
根据设计要求，自动记录与显示的硬件组成如图3所示。AT89S52的单片机：自动记录与显示的控制中心；霍尔传感器：位置检测；传感器：采用电容传感器，对屋面的相对含水量进行检测。
图3自动记录与显示组成3.2程序设计
本系统的监控程序采用MCS51汇编语言编写，包括一个主程序，十几个子程序，2个中断服务程序。下面对程序的主要部分做一介绍。
主程序主要完成了系统初始化（包括RAM初始化；8279初始化；LCD初始化；设置中断及优先级等），检测并保存零点值，和各子程序及中断服务程序配合完成相对湿度的检测与保存。其流程如图4所示。
子程序主要包括与PC机通信电子程序，A/D转换的结果处理保存到外部RAM的子程序，LCD显示子程序，删除行子程序，各种运算子程序等。
外部中断0服务程序：完成A/D转换的结果处理。其流程如图5所示。
图4主程序图5A/D转换中断服务程序（外部中断0）外部中断1服务程序：完成键盘扫描功能的处理。其流程如图6所示。
图6键盘扫描中断服务程序（外部中断1）4结语
设计采用一种屋面渗漏检测仪定位装置，它是在一个连接两活动转轮的转轴上固定有随转轴转动的发射片，与发射片相对应是固定采集片，采集片与霍尔传感器连为一体，在发射片上有与霍尔传感器对应的磁钢片。霍尔传感器连接有脉冲计数器，与脉冲计数器连接有单片机处理装置，与单片机处理装置连接有显示面板。在建筑工程屋面渗漏检测中，仪器按照设定路径人工均匀推动行进检测，根据检测仪所行进的位移，屋面渗漏位置能够量化准确定位。经现场测试检验，屋面渗漏检测仪的突出优点是：检测效率高，数据准备可靠，是建筑监理和房屋维修部门的必备仪器。将来如果能实现仪器无线发送采集数据、按照设定路径自动行进检测就更好了。
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作者简介: 杨建军男，1964年出生，河南林州人，高级实验师。主要从事电子、计算机的教学与研究工作。