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振弦式滲壓計:原理及安裝注意事項全解析

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  滲壓計,又被稱作孔隙水壓力計,它是一種能夠對構筑物內部孔隙水壓力或者滲透壓力進行測量的傳感器。依據儀器類型的不同,滲壓計可分為差動電阻式、振弦式、壓阻式以及電阻應變片式等多種類別。在此,我們著重來了解一下振弦式滲壓計。

  振弦式滲壓計的用途

  振弦式滲壓計有著廣泛的應用場景,它特別適合長期被埋設在水工結構物、其他各類混凝土結構物以及土體內,以此來精準測量這些結構物或土體內部的滲透(孔隙)水壓力,并且還能夠同步對埋設點的溫度進行測量。

  具體而言,它可用于測壓管中水壓、水位的測定,能夠完成回填或原位孔隙水壓力的測定工作,對于揚壓力的測定也不在話下,還可用于水位或容器中流體壓力的測定。這種滲壓計具備諸多優勢,比如抗干擾能力強勁、能夠長期保持穩定的工作狀態,而且密封性能十分可靠。

  振弦式滲壓計的核心部件 —— 振動弦式傳感元件,被穩穩地固定在中空圓柱體的兩端之間。同時,一個柔性膜片被焊接在鋼性圓柱體上。這里的振動弦是通過液壓擠壓的方式來實現固定的,這一固定方式就仿佛是將所有相關零件都焊接在了一起,但卻絲毫不會影響到振動弦本身的彈性。并且,通過對其震動周期進行測試,我們可以發現振弦式滲壓計還擁有智能識別的功能呢。

  在實際的埋設操作中,它既可以被埋設在填土與混凝土的交界處,也能夠嵌入到鉆孔或者小直徑的管內。它主要是由一個內部裝有壓力傳感器和熱感應電阻的小直徑圓形保護管構成。在保護管的一端,設置有放置高氣壓或低氣壓透水石的嵌口,而在另一端,則引入了密封的電纜線。透水石在保護管的前端是通過 O 形密封圈來進行密封的,經過透水石之后,柔性膜就能夠和固體顆粒隔離開來,從而僅僅承受需要測量的液體壓力。而且,這里的透水石很容易就可以被取下,以便于進行清洗與校正工作。在其端部還裝有螺紋適配器,這個部件可直接作為壓力傳感器來使用。振弦式滲壓計能夠直接埋入像砂、粉砂土和粘土這類非固結的細顆粒材料之中,它的外殼一端是裝有錐形端頭的厚壁圓筒,而在引入電纜的另一端則是 EW 型鉆桿或者帶有標準螺紋管的結構。

  滲壓計安裝注意事項

  對于孔隙水壓力計的選擇,應當依據測試量程來進行。其量程上限建議取靜水壓力與超孔隙水壓力之和的 1.2 倍,這樣才能確保測量的準確性和有效性。

  當采用鉆孔法進行施工時,原則上是不提倡采用泥漿護壁工藝來成孔的。不過,要是因為地質條件實在太差而不得不采用泥漿護壁工藝的話,那么在鉆孔完成之后,必須要對孔進行清理,直至將泥漿全部清洗干凈為止。隨后,要在孔底填入凈砂,接著將孔隙水壓力計送到設計標高的位置,之后再在其周圍回填大約 0.5m 高的凈砂,以此作為濾層。

  如果要在地層的分界處附近埋設孔隙水壓力計,那就必須要格外小心謹慎了。要確保濾層不會穿過隔水層,不然就會導致上下層水壓力相互貫通,從而影響測量結果的準確性。

  在安裝孔隙水壓力計的整個過程中,務必要始終對孔隙水壓力計的頻率進行跟蹤監測,查看其是否處于正常狀態。一旦發現頻率出現異常變化,就應當及時將孔隙水壓力計收回,仔細檢查導線是否有受損的情況。

  另外,在孔隙水壓力計埋設完成之后,應當對孔隙水壓力的初始值進行測量,而且要連續測量一周的時間,最后取三次測定的穩定值的平均值作為初始值。

  還有一點需要注意的是,當在一個孔內埋設多個孔隙水壓力計時,各個儀器之間的間隔不應小于 1m,并且要做好各元件之間的封閉隔離措施,以保證每個壓力計都能準確測量,互不干擾。



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