AD型特殊單立管排水系統(tǒng)技術規(guī)程

1 總則

2 術語

3 AD型特殊單立管排水系統(tǒng)

3.1 一般規(guī)定

3.2 管材

3.3 管件

4 管道布置和敷設

4.1 一般規(guī)定

4.2 偏置管

5 水力計算

6 施工

6.1 施工準備

6.2 材料

6.3 儲運

6.4 管道安裝及敷設

根據中國工程建設標準化協(xié)會(2006)建標協(xié)字第28號文《關于印發(fā)中國工程建設標準化協(xié)會2006年第二批標準制、修訂項目計劃的通知》的要求，制定本規(guī)程。

特殊單立管排水系統(tǒng)與普通單立管排水系統(tǒng)相比，具有排水水力工況好、通水能力大等優(yōu)點;與雙立管排水系統(tǒng)相比，具有節(jié)省材料、管道井占用面積小等優(yōu)點。特殊單立管排水系統(tǒng)中，特制配件單立管排水系統(tǒng)是管件特殊，螺旋管單立管排水系統(tǒng)主要是管材特殊(也有配套管件)，而AD型特殊單立管排水泵統(tǒng)則是管材和管件都特殊，其特點是螺旋水流在管件處不斷流，使排水立管具有更好的水力工況和更大的通水能力，可推薦應用于生活排水系統(tǒng)。涉及發(fā)明專利和實用新型專利的技術問題，使用者可直接與本規(guī)程主編單位協(xié)商。

本規(guī)程的內容包括總則、術語、AD型特殊單立管排水系統(tǒng)、管道布置和敷設、水力計算、施工、驗收、安全生產和維護保養(yǎng)等共8章、2個附錄。

根據國家計委計標〔1986〕1649號文《關于請中國工程建設標準化委員會負責組織推薦性工程建設標準試點工作的通知》的票求，推薦給工程建筑設計、施工及使用單位采用。

ad轉換器的主要指標如下。 (1)分辨率(resolution)。指數字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，定義為滿刻度與2n的比值。分辨率又稱精度，通常以數字信號的位數來表示。 (2)轉換速率(conversion rate)。是指完成一次從模擬轉換到數字的ad轉換所需的時間的倒數。積分型ad的轉換時間是毫秒級屬低速ad，逐次比較型ad是微秒級屬中速ad，全并行/串并行型ad可達到納秒級。采樣時間則是另外一個概念，是指兩次轉換的間隔。為了保證轉換的正確完成，采樣速率(sample rate)必須小于或等于轉換速率。因此習慣上將轉換速率在數值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和msps，表示每秒采樣千/百萬次(kilo / million samples per second)。 (3)量化誤差(quantizing error)。由于ad的有限分辨率而引起的誤差，即有限分辨率ad的階梯狀轉移特性曲線與無限分辨率ad(理想ad)的轉移特性曲線(直線)之間的最大偏差。通常是1個或半個最小數字量的模擬變化量，表示為1lsb、1/2lsb。 (4)偏移誤差(offset error)。輸入信號為雷時輸出信號不為零的值，可外接電位器調至最小。 (5)滿刻度誤差(full scale error)。滿刻度輸出時對應的輸入信號與理想輸入信號值之差。 (6)線性度(lineafity)。實際轉換器的轉移函數與理想直線的最大偏移，不包括以上3種誤差。 ad的其他指標還有絕對精度(absolute accuracy)、相對精度(relative accuracy)、微分非線性、單調性和無錯碼、總諧波失真(thd，total harmonic distotortion)和積分非線性等。 對于ad轉換器，選取的標準主要決定于采樣頻率和位數，以及價格、供貨周期、應用情況等其他因數。生產高速ad的主要廠家有ad公司、maxim公司以及ti公司(也就是bb公司)。這三家公司在高速ad上的產品種類不是很多，根據對各種ad芯片的查閱，選擇ti公司的ad轉換芯片ads5422。 ads5422是14bit的最高采樣頻率可達62msps的高速ad轉換芯片，采用單- 5v電源供電，在采樣頻率為10m時其最大動態(tài)范圍為82db，最高信噪比達到72db，其數字量輸出可以直接和5v或者3.3v的cmos芯片連接，模擬量輸入的峰峰值為4v，可以直接輸人0.5~4.5v的模擬量，封裝形式為64腳的扁平四方封裝，目前ti的官方報價為29美元/片(一次購買千片以上的單價)。國內也有該芯片出售，國內價格在300元左右。 14bit的ad轉換適應信號的范圍為10lg(214)db=42db，基本上可以適應各種應用場合。ads5422的采樣頻率的大小由其輸人時鐘決定，輸入時鐘的范圍可以在16ns~1μs，輸人時鐘為16ns時對應采樣頻率為62mhz，ad可以接受3v或者5v的ttl或者cm0s電平。dsp可以提供該時鐘信號，并且可以軟件設置輸人時鐘的各種特征量，包括時鐘頻率、高電平寬度等，基本上可以滿足ad5422對時鐘信號的要求。這里確定ad的實際采樣頻率為60mhz。這樣，一秒鐘內采樣的數據量為50m個，由于dsp系統(tǒng)無法及時處理這些數據，在數據處理之前，必須將這些數據保存起來，使用Πfo保存1m個數據，也就是20ms內的采樣數據，1m個數據采集結束開始信號處理。由于高速ad采樣導致信號不穩(wěn)定，甚至出現錯誤。將設計多層板，加強布線的合理性，從電路板上盡可能去除干擾;其次提高算法的效率，節(jié)省計算時間。 和ads5422功能接近的其他型號的ad還有ad公司的ad9244。和ads5422相比，兩者數據位數都是14bit，在信噪比上兩者相近，時鐘輸入和操作方法相近，電源都是5v，輸出數字信號都可以和3.3v的芯片兼容;其主要優(yōu)點是功耗是ads5422的一半，500mw;其主要缺點是輸人模擬電壓峰峰值為ads5422的一半，只有2v。 ad公司其他的高速ad芯片還有ad6644，為其早期產品，操作方法和ads5422、ad9244不一樣，ad6644功耗達到1.3w。和ad9244相比，沒有什么優(yōu)點，ad9244是其替代產品。 高速ad的另外一個廠家maxim公司也有一批高速ad產品，但采樣頻率在40mhz以上沒有14bit數據的ad，其產品優(yōu)勢主要集中在中速ad上。

1)積分型(如TLC7135)

積分型AD工作原理是將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率)，然后由定時器/計數器獲得數字值。其優(yōu)點是用簡單電路就能獲得高分辨率， 但缺點是由于轉換精度依賴于積分時間，因此轉換速率極低。初期的單片AD轉換器大多采用積分型，現在逐次比較型已逐步成為主流。

2)逐次比較型(如TLC0831)

逐次比較型AD由一個比較器和DA轉換器通過逐次比較邏輯構成，從MSB開始，順序地對每一位將輸入電壓與內置DA轉換器輸出進行比較，經n次比較而輸出 數字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點是速度較高、功耗低，在低分辯率(<12位)時價格便宜，但高精度(>12位)時價格很高。

3)并行比較型/串并行比較型(如TLC5510)

并行比較型AD采用多個比較器，僅作一次比較而實行轉換，又稱FLash(快速)型。由于轉換速率極高，n位的轉換需要2n-1個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也高，只適用于視頻AD轉換器等速度特別高的領域。

串并行比較型AD結構上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由2個n/2位的并行型AD轉換器配合DA轉換器組成，用兩次比較實行轉換，所以稱為 Half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實現AD轉換的叫做分級(Multistep/Subrangling)型AD，而從轉換時序角度 又可稱為流水線(Pipelined)型AD，現代的分級型AD中還加入了對多次轉換結果作數字運算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高，電路 規(guī)模比并行型小。

4)Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)調制型(如AD7705)

Σ-Δ型AD由積分器、比較器、1位DA轉換器和數字濾波器等組成。原理上近似于積分型，將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度)信號，用數字濾波器處理后得到數字值。電路的數字部分基本上容易單片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測量。

5)電容陣列逐次比較型

電容陣列逐次比較型AD在內置DA轉換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列DA轉換器中多數電阻的值必須一致，在單芯片上生成高 精度的電阻并不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列，可以用低廉成本制成高精度單片AD轉換器。最近的逐次比較型AD轉換器大多為電容陣列式的。

6)壓頻變換型(如AD650)

壓頻變換型(Voltage-Frequency Converter)是通過間接轉換方式實現模數轉換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉換成頻率，然后用計數器將頻率轉換成數字量。從理論上講這種AD的分辨率幾乎可以無限增加，只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數的寬度。其優(yōu)點是分辯率高、功耗低、價格低，但是需要外部計數電路共同完成AD轉換。

下面簡要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點:積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、∑-Δ調制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。 1)積分型(如tlc7135) 積分型ad工作原理是將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率)，然后由定時器/計數器獲得數字值。其優(yōu)點是用簡單電路就能獲得高分辨率，但缺點是由于轉換精度依賴于積分時間，因此轉換速率極低。初期的單片ad轉換器大多采用積分型，現在逐次比較型已逐步成為主流。 2)壓頻變換型(如ad650) 壓頻變換型(voltage-frequency converter)是通過間接轉換方式實現模數轉換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉換成頻率，然后用計數器將頻率轉換成數字量。從理論上講這種ad的分辨率幾乎可以無限增加，只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數的寬度。其優(yōu)點是分辯率高、功耗低、價格低，但是需要外部計數電路共同完成ad轉換。 3)并行比較型/串并行比較型(如tlc5510) 并行比較型ad采用多個比較器，僅作一次比較而實行轉換，又稱flash(快速)型。由于轉換速率極高，n位的轉換需要2n-1個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也高，只適用于視頻ad轉換器等速度特別高的領域。 串并行比較型ad結構上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由2個n/2位的并行型ad轉換器配合da轉換器組成，用兩次比較實行轉換，所以稱為half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實現ad轉換的叫做分級(multistep/subrangling)型ad，而從轉換時序角度又可稱為流水線(pipelined)型ad，現代的分級型ad中還加入了對多次轉換結果作數字運算而修正特性等功能。這類ad速度比逐次比較型高，電路規(guī)模比并行型小。 4)∑-Δ(sigma?/font>delta)調制型(如ad7705) ∑-Δ型ad由積分器、比較器、1位da轉換器和數字濾波器等組成。原理上近似于積分型，將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度)信號，用數字濾波器處理后得到數字值。電路的數字部分基本上容易單片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測量。 5)電容陣列逐次比較型 電容陣列逐次比較型ad在內置da轉換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列da轉換器中多數電阻的值必須一致，在單芯片上生成高精度的電阻并不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列，可以用低廉成本制成高精度單片ad轉換器。最近的逐次比較型ad轉換器大多為電容陣列式的。 6)逐次比較型(如tlc0831) 逐次比較型ad由一個比較器和da轉換器通過逐次比較邏輯構成，從msb開始，順序地對每一位將輸入電壓與內置da轉換器輸出進行比較，經n次比較而輸出數字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點是速度較高、功耗低，在低分辯率(<12位)時價格便宜，但高精度(>12位)時價格很高。