Техническая документация датчиков давления грунта

1. Общий обзор

Датчики давления грунта используются для измерения грунта.Давление телаСпециальные приборы, обеспечивающие поддержку данных о давлении в геотехническом мониторинге. В этом документе представлены его основные принципы, классификация, сфера применения и основные моменты использования.

2.Принципы измерения

Датчик давления грунтаДавление телаПреобразование в измеримые электрические сигналы, общие типы технологий включают:

датчик сопротивления давлениюПосле напряжения тензодатчика или полупроводникового материала значение сопротивления изменяется, и сигнал напряжения выводится через схему моста Уистона. Структура относительно проста, но более чувствительна к температуре.

Цилиндрическая формуладатчикПод действием давления изменяется натяжение стальных струн, что приводит к изменению собственной частоты. Через возбуждениеБКатушка& Сбор вибрацийКатушка измеряет частоту и вычисляет значение давления. Сильная антиинтерференционная способность, подходящая для долгосрочного мониторинга.

конденсаторный датчикДавление изменяет расстояние между конденсаторными пластинами, вызывая изменение емкости. Более высокая чувствительность, но более подвержена воздействию влажности окружающей среды.

Волоконно - оптический датчикОсновываясь на волоконно - оптической пражской растровой технологии (FBG), давление изменяет цикл решетки, отражая волныДлинногенезДрейф. Обладает характеристиками устойчивости к электромагнитным помехам, распределенным измерениям и т. Д. Но стоимость выше.

3. Классификация продуктов

погружной манометр грунта

1. Установка внутри грунта для измерения давления самого грунта

2. Часто используется для насыпных работ, таких как земляные насыпи и дамбы.

3. Необходимо учитывать влияние процесса установки на грунт.

контактный манометр грунта

1. Установка на поверхности соприкосновения конструкций с грунтом

2. Для мониторинга напряжения подпорных стен, облицовки и других конструкций

3. Результаты измерений зависят от состояния контактной поверхности

миниатюрный манометр грунта

1. Меньшие размеры, в основном для внутренних испытаний

2. Не подходит для долгосрочного мониторинга в полевых условиях

4. Области применения

Датчики давления грунта используются в следующих проектах:

Мониторинг давления грунта на ограждающие сооружения в ходе работ по опоре фундамента; измерение давления обделки в туннелях и подземных работах; Оценка устойчивости грунта при строительстве откосов дорожного полотна; Мониторинг давления плотины и фундамента в гидротехнических плотинах; Измерение бокового давления грунта на свайном фундаменте моста.

Конкретный эффект применения зависит от инженерно - геологических условий, выбора датчика, качества установки и других факторов.

5. Технические показатели

Диапазон измерений: 0.1~10 MPa, Нужно выбирать исходя из фактического уровня давления.

Точность измерений:: Обычно ±0,5% ~ ±2% FS, под влиянием производственных процессов и условий окружающей среды

диапазон температур:: 20°C ~ + 80°C (обычный тип), специальная модель может быть расширена

Режим вывода: Имитационные величины (4 - 20 мА / 0 - 5В) или цифровые величины (RS485 / Modbus и т.д.)

Класс защиты:: IP67 или IP68, отвечающие требованиям полевой установки

Долгосрочная стабильность:: Годовой дрейф обычно находится в диапазоне ±1% ~ ±3% FS

6. Требования к установке

Погруженный монтаж

1. Размер раскопок должен быть больше формы датчика, материал обратной засыпки должен быть похож на исходный грунт

2. Напряжение датчика должно быть перпендикулярно направлению основного напряжения

3. Слоистое уплотнение обратной засыпки во избежание воздушной или локальной концентрации напряжений

4. Кабель должен быть надлежащим запасом и водонепроницаемым.

Контактная установка

1. Контактная поверхность должна быть выровнена и очищена, при необходимости, с помощью тонкого раствора.

2. Установите его таким образом, чтобы датчик не скользил или не падал.

3. Избегайте точечных контактов и убедитесь, что напряжение равномерно

Общие меры предосторожности

1. Предотвращение удара, перегрузки или повреждения кабеля при строительстве

2. Запишите местоположение установки, направление, номер и другую информацию

3. Запись первых показаний после установки

7. Калибровка и техническое обслуживание

заводская калибровкаПроизводитель должен предоставить сертификат калибровки, в том числе диапазон, точность, температурный коэффициент и другие параметры. Проверка срока действия калибровки перед использованием.

Инспекции на местахПосле установки проверьте, являются ли показания нулевой точки разумными; Регулярно проверять непрерывность данных и тенденции; Сопоставление данных нескольких датчиков с одним и тем же сечением.

Часто задаваемые вопросы

1. Аномальные колебания показаний могут быть вызваны плохим контактом, попаданием воды или повреждением кабеля

2. Долгосрочный нольВероятность дрейфаСвязано с изменением температуры, старением материалов

3. Локальная концентрация напряжений может привести к завышению показаний

8. Интерпретация данных

Данные мониторинга давления почвы зависят от нескольких факторов:

Неравномерность почвы приводит к большим различиям в соседних точках измерения; Строительные возмущения, осадки, изменения температуры и т. Д. вызывают колебания давления; Эффект размера датчика и влияние качества установки на репрезентативность измерений; Структурные деформации изменяют распределение давления на поверхности контакта.

Поэтому анализ данных должен сочетаться с инженерной реальностью, комплексным суждением, не следует полагаться исключительно на числовой размер, чтобы прийти к выводу. При необходимости следует проверять друг друга с другими средствами мониторинга (например, смещением, деформацией и т.д.).

9. Описание ограничений

Датчики давления грунта имеют следующие ограничения:

1. Измеряется локальное точечное давление, которое может не отражать общую ситуацию.

2. Трудно устранить возмущение грунта в процессе закладки.

3. Разница в жесткости датчика и грунта может привести к концентрации напряжений

4. При длительной закладке могут происходить процессы старения, такие как ползучесть и коррозия.

5. Ограниченная способность реагировать на динамическую быструю загрузку

Поэтому при разработке программ мониторинга требуется разумная постановка задач, а о применении данных следует судить с осторожностью.