霍爾電流傳感器在水泥攪拌樁的應用

　安科瑞 鮑靜君

　　【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，使水泥與土發生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高地基強度。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測對水泥漿進行磁化的電磁場強度，通過磁場調控裝置對電磁場強度進行實時調整并保持穩定，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生的一系列物理、化學反應，使土體固結，形成具有整體性、水穩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單位的青睞，但是在實施過程中出現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不充分導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、在磁鐵構成的磁場作用下使水顆粒橫向移動，在規律移動過程中水在磁場作用下容易與水泥顆粒產生水化反應；二、此后在線圈構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生水化反應的水泥顆粒完成水化反應。

　　如圖1所示，為水泥攪拌樁磁化水泥漿流程圖。霍爾電流傳感器應用在磁場調控裝置中，霍爾電流傳感器實時監測電磁場強度，并將其檢測結果轉換成相對應模擬量信號。單片機對該模擬量信號進行采樣，并對該采樣值與設定的電磁場強度輸入值進行比較，若不相等則通過磁場調控裝置調節電流大小來改變電磁場強度，直至采樣值與設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整并保持穩定，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、脈沖等復雜信號的隔離轉換，通過霍爾效應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，廣泛應用于電流監控、電池應用、逆變電源及太陽能電源管理系統、直流屏及直流馬達驅動、電鍍、焊接應用、變頻器，UPS伺服控制等系統電流信號采集和反饋控制，具有響應時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干擾能力強等優點。

　　2.技術參數

　　三、結束語

　　裝有安科瑞霍爾電流傳感器的水泥攪拌樁已經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測并調整，從而保持電磁場強度穩定，達到提升水泥漿，增加水泥土攪拌均勻度的目的，為保障工程質量提供了有力的支持。