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您的位置：網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 水泥攪拌樁中霍爾電流傳感器的應(yīng)用 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，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高地基強度。水泥漿的水化活性直接影響了水泥土強度，通過霍爾電流傳感器監(jiān)測對水泥漿進行磁化的電磁場強度，通過磁場調(diào)控裝置對電磁場強度進行實時調(diào)整并保持穩(wěn)定，從而達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；電磁場強度
引言
20世紀70年代，我國開始用水泥攪拌樁加固軟土地基，至今已有40多年的歷史。它是通過特制的攪拌機，將軟土和水泥(固化劑)強制攪拌，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、價格便宜在推廣初期受到建設(shè)單位的青睞，但是在實施過程中出現(xiàn)了水泥土強度不高等問題，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、動力源、磁場調(diào)控裝置和水泥攪拌樁機具。水泥攪拌樁通過電磁場對水泥漿進行磁化來提升水泥漿的水化，分兩個階段：一、在磁鐵構(gòu)成的磁場作用下使水顆粒橫向移動，在規(guī)律移動過程中水在磁場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)成的磁場作用下使水縱向移動，水在磁場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)用在磁場調(diào)控裝置中，霍爾電流傳感器實時監(jiān)測電磁場強度，并將其檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)模擬量信號。單片機對該模擬量信號進行采樣，并對該采樣值與設(shè)定的電磁場強度輸入值進行比較，若不相等則通過磁場調(diào)控裝置調(diào)節(jié)電流大小來改變電磁場強度，直至采樣值與設(shè)定的電磁場強度輸入值相等，從而完成對電磁場強度進行實時調(diào)整并保持穩(wěn)定，達到提升水泥漿，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)雜信號的隔離轉(zhuǎn)換，通過霍爾效應(yīng)原理使變換后的信號能夠直接被單片機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、逆變電源及太陽能電源管理系統(tǒng)、直流屏及直流馬達驅(qū)動、電鍍、焊接應(yīng)用、變頻器，UPS伺服控制等系統(tǒng)電流信號采集和反饋控制，具有響應(yīng)時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干/擾/能力強等優(yōu)點。
2.技術(shù)參數(shù)
外觀圖片 |
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技術(shù)參數(shù) | 指標(biāo) | |||
霍爾開口式/閉口式開環(huán) | 霍爾 | |||
輸出 | 標(biāo)稱值 | 電壓：±5V/±4V | 電流：4～20mA | |
零點失調(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 | |||
響應(yīng)時間 | ≤5us | ≤1ms | ||
耐壓強度 | 輸入與輸出及電源之間允許AC2500V工頻耐壓 | |||
精度等級 | 1.0 | |||
環(huán)境 | 溫度 | 工作：-25℃～+70℃；儲存：-40℃～+85℃ | ||
濕度 | ≤95%RH，不結(jié)露，無腐蝕性氣體場所 | |||
海拔 | ≤3500m | |||
三、結(jié)束語
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，水泥攪拌樁通過霍爾電流傳感器對電磁場強度進行實時監(jiān)測并調(diào)整，從而保持電磁場強度穩(wěn)定，達到提升水泥漿，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。
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