1、用途

　　YSP型振弦式滲壓計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物及土體內(nèi)，測(cè)量結(jié)構(gòu)物或土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。

　　振弦式滲壓計(jì)加裝配套附件可在測(cè)壓管道、地基鉆孔中使用，滲壓計(jì)為全不銹鋼結(jié)構(gòu)，φ19×120mm的靈巧體積，可方便放置在需要測(cè)量的狹小部位。振弦式滲壓計(jì)具有參數(shù)識(shí)別功能。

　　2、規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　注：頻率模數(shù)F=Hz2×10^-3

　　3、結(jié)構(gòu)及工作原理

　　3.1結(jié)構(gòu)

　　YSP型振弦式滲壓計(jì)由透水部件、感應(yīng)膜板、觀(guān)測(cè)電纜、振弦及激振電磁線(xiàn)圈等組成。

　　3.2工作原理

　　當(dāng)被測(cè)水荷載作用在滲壓計(jì)上，將引起感應(yīng)膜板的變形，其變形帶動(dòng)振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線(xiàn)圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率，頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測(cè)出水荷載的壓力值。同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

　　4、計(jì)算方法

　　a) 當(dāng)外界溫度恒定，滲壓計(jì)僅受到滲透(孔隙)水壓力時(shí)，其壓力值P與輸出的頻率模數(shù)F具有如下線(xiàn)性關(guān)系：

　　P = k×△F

　　△F = F - F?

　　式中：P—滲壓計(jì)的測(cè)量值，單位為KPa;

　　k—滲壓計(jì)的測(cè)量靈敏度，單位為KPa/F ;

　　△F—滲壓計(jì)基準(zhǔn)值相對(duì)于實(shí)時(shí)測(cè)量值的變化量，單位為F;

　　F —滲壓計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F;

　　F?—滲壓計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為F。

　　b)當(dāng)作用在滲壓計(jì)上的滲透(孔隙)水壓力恒定，而溫度增加△T，此時(shí)滲壓計(jì)有輸出量△F′，這個(gè)輸出量是由溫度變化而造成的，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)給以扣除。實(shí)驗(yàn)可知△F′與△T具有如下線(xiàn)性關(guān)系：

　　P′= k×△F′+b×△T = 0

　　K×△F′= -b×△T

　　△T = T - T?

　　式中：b—滲壓計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為KPa /℃;

　　△T—溫度實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃;

　　T—溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為℃;

　　T?—溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃。

　　c) 當(dāng)滲壓計(jì)受到滲透(孔隙)水壓力和溫度的雙重作用時(shí)，若大氣壓力有較大變化時(shí)，應(yīng)予以修正,滲壓計(jì)的一般計(jì)算公式為：

　　Pm = k×△F + b×△T + △Q = k×(F - F?) + b×(T - T?) + (Q?-Q)

　　式中：Pm—被測(cè)滲透(孔隙)水壓力值，單位為KPa;

　　Q?—大氣壓力測(cè)量基準(zhǔn)值，單位為KPa;

　　Q —大氣壓力實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為KPa。

　　d) 滲壓計(jì)水位高程計(jì)算公式為:

　　Hm = ((k×(F-F?) + b×(T-T?))/9.81)+ H

　　式中：H—滲壓計(jì)安裝高程m。

　　5、埋設(shè)與安裝

　　滲壓計(jì)是用于測(cè)量土體中的孔隙水壓力，巖體和混凝土內(nèi)的滲透水壓力，埋設(shè)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)點(diǎn)的布設(shè)，根據(jù)被測(cè)結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采取相應(yīng)的埋設(shè)方法。

　　5.1安裝前的準(zhǔn)備

　　滲壓計(jì)在安裝之前，應(yīng)先進(jìn)行檢測(cè)，合格后方可安裝。

　　滲壓計(jì)透水板的浸飽和：滲壓計(jì)的透水板有一定的密度，壓力水要透過(guò)透水板作用在感應(yīng)膜上，如果透水板與感應(yīng)膜之間的儲(chǔ)水腔沒(méi)有充滿(mǎn)水(含有氣泡)，將會(huì)造成滲壓計(jì)測(cè)值的嚴(yán)重滯后。

　　在埋設(shè)前滲壓計(jì)的透水板與儲(chǔ)水腔必須驅(qū)除空氣，具體操作方法：先將透水板部件從滲壓計(jì)本體上拔下，然后將透水板部件放入水中浸泡2小時(shí)以上，排除透水石中的氣泡，使其充分飽和，然后將滲壓計(jì)與透水板部件浸沒(méi)在水中重新裝配起來(lái)。

　　5.2混凝土中的埋設(shè)(圖1)

　　當(dāng)混凝土澆筑層達(dá)到滲壓計(jì)設(shè)計(jì)要求埋設(shè)高程，在埋設(shè)位置的基面挖一個(gè)深30cm、直徑20cm的坑。在坑內(nèi)鋪填中細(xì)砂，將預(yù)備好的滲壓計(jì)放在孔內(nèi)中細(xì)砂中，再用中細(xì)砂填滿(mǎn)，觀(guān)測(cè)電纜按設(shè)計(jì)走向引出，澆筑混凝土。

　　5.3基巖中的埋設(shè)(圖2)

　　在要埋設(shè)的基巖位置鉆一個(gè)孔深100cm、孔徑5cm的集水孔。鉆孔經(jīng)過(guò)滲透水試驗(yàn)合格后，在孔內(nèi)鋪填中細(xì)砂，將預(yù)備好的滲壓計(jì)放在孔內(nèi)中細(xì)砂中，再用中細(xì)砂填滿(mǎn)，觀(guān)測(cè)電纜按設(shè)計(jì)走向引出，澆筑混凝土。

　　5.4隧道和邊坡上埋設(shè)(圖3)

　　在將埋設(shè)滲壓計(jì)的部位鉆孔，鉆孔深度20cm～30cm，如孔中無(wú)透水裂隙，可在孔底套鉆一個(gè)小孔以便集水。經(jīng)滲水試驗(yàn)合格后，在小孔內(nèi)填入細(xì)石，在孔內(nèi)填入中細(xì)砂，將滲壓計(jì)放在中細(xì)砂中，用中細(xì)砂將孔填滿(mǎn)。將滲壓計(jì)接長(zhǎng)的觀(guān)測(cè)電纜按設(shè)計(jì)走向蛇形引出，即可用水泥沙漿封堵。

　　5.5混凝土壩基下的埋設(shè)

　　在壩基的混凝土底板下埋設(shè)滲壓計(jì)時(shí)，應(yīng)先鉆孔，測(cè)量孔深，清理鉆孔。安裝埋設(shè)前，先將滲壓計(jì)裝入透水沙包中，包中裝中細(xì)砂，或用透水土工布包裹。

　　在滲壓計(jì)安裝的下部倒入中細(xì)砂，將裝有滲壓計(jì)的砂包吊入孔中。如孔太深，砂包及電纜自重超過(guò)電纜強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)用鋼絲吊住滲壓計(jì)的尾部橫孔，并把電纜綁在鋼絲上進(jìn)行吊裝，這樣可以避免電纜損壞。

　　滲壓計(jì)安裝就位后應(yīng)及時(shí)測(cè)量，確認(rèn)滲壓計(jì)是否完好，向孔中填入中粗砂，同時(shí)向孔內(nèi)灌水，使孔浸水飽和，測(cè)孔上部澆筑混凝土。

　　如果需要分層觀(guān)測(cè)滲透水壓力時(shí)，可在一個(gè)孔內(nèi)埋設(shè)多支滲壓計(jì)，埋設(shè)方法則是逐級(jí)重復(fù)上述過(guò)程，注意做好相鄰滲壓計(jì)之間的封閉隔斷。

　　5.6土石壩施工期的埋設(shè)(附圖5)

　　土石壩中埋設(shè)滲壓力計(jì)可采用坑式埋設(shè)法，當(dāng)壩面填筑高程超出測(cè)點(diǎn)埋設(shè)高程約0.3米時(shí)，在測(cè)點(diǎn)位置挖坑深約0.4米，用透水布和砂包裹住滲壓力計(jì)放入坑中?；靥钤煌粒?xì)心壓實(shí)，埋設(shè)有滲壓計(jì)的地方其上的碾壓安全覆蓋厚度應(yīng)大于1米。

　　滲壓計(jì)的觀(guān)測(cè)電纜沿壩面開(kāi)挖溝槽敷設(shè)，當(dāng)橫穿防滲體時(shí)，應(yīng)加止水環(huán)。當(dāng)在堆石壩內(nèi)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)加保護(hù)鋼管。觀(guān)測(cè)電纜在敷設(shè)時(shí)必須留有裕度，蛇形走向，禁止相互交繞。

　　5.7土石壩的埋設(shè)

　　已建工程埋設(shè)滲壓計(jì)，應(yīng)采用鉆孔埋設(shè)法，鉆孔孔徑，依該孔中埋設(shè)的滲壓計(jì)數(shù)量而定，滲壓計(jì)越多孔徑越大，單孔可采用￠80～100mm的孔徑。鉆孔孔深要比滲壓計(jì)設(shè)計(jì)埋設(shè)高程深40cm以上，成孔后應(yīng)在孔底灌入粗砂，用透水布和砂包裹住滲壓力計(jì)放入孔中其上鋪設(shè)中細(xì)砂，如下圖。

　　滲壓計(jì)埋設(shè)后在封孔前，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行測(cè)試，一旦發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，及時(shí)處理重新埋設(shè)。

　　5.8選取基準(zhǔn)值

　　滲壓計(jì)的測(cè)量值為實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，所以基準(zhǔn)值選取的準(zhǔn)確與否，將直接影響到測(cè)值的準(zhǔn)確性。

　　在外荷載變動(dòng)不大選取相同時(shí)間、穩(wěn)定氣溫的3次相近的讀數(shù)，經(jīng)平均后做為基準(zhǔn)值，滲壓計(jì)安裝在混凝土中應(yīng)選取水化熱過(guò)后的測(cè)值?；鶞?zhǔn)值選定后應(yīng)做好記錄，作為計(jì)算的基準(zhǔn)值。

　　為使基準(zhǔn)值取的更準(zhǔn)確，可將以上操作重復(fù)進(jìn)行兩次，如果兩次測(cè)值基本相同(誤差≤0.5%F.S)，則證明基準(zhǔn)值取值正確。

　　滲壓計(jì)的測(cè)量值出現(xiàn)偏差時(shí)，可用以上方法重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)值。

　　6、測(cè)量

　　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量滲壓計(jì)用VW-102A型讀數(shù)儀，將測(cè)量線(xiàn)一頭連接讀數(shù)儀，測(cè)量線(xiàn)另一頭各色夾子對(duì)應(yīng)連接上滲壓計(jì)的輸出電纜， 黑、紅測(cè)頻率，白、綠測(cè)溫度。滲壓計(jì)內(nèi)附有智能識(shí)別芯片，其內(nèi)存貯有該滲壓計(jì)的編號(hào)、標(biāo)定系數(shù)K、溫度修正系數(shù)b等信息。用讀數(shù)儀測(cè)量時(shí)會(huì)自動(dòng)將識(shí)別信息讀出，順序存入讀數(shù)儀內(nèi)，通訊給計(jì)算機(jī)，方便快速統(tǒng)計(jì)計(jì)算及查詢(xún)，使測(cè)量工作實(shí)現(xiàn)人工智能無(wú)紙化操作。

　　工程現(xiàn)場(chǎng)多支滲壓計(jì)電纜被意外挖斷，僅用讀數(shù)儀測(cè)量一遍，就可自動(dòng)識(shí)別出每支滲壓計(jì)所對(duì)應(yīng)的編號(hào)及身份信息。

　　7、故障與檢查

　　紅/黑之間正常600多歐姆

　　綠/白之間測(cè)出阻值查表可以得出溫度

　　紅或黑或綠或白對(duì)地之間正常絕緣20兆歐姆以上

　　紅或黑對(duì)綠或白之間正常絕緣20兆歐姆以上

　　如果以上測(cè)量不正常說(shuō)明傳感器或接頭待檢查，請(qǐng)與我司技術(shù)人員聯(lián)系

　　配套設(shè)備(選購(gòu))

　　·YSPT-4P 雙護(hù)套四芯屏蔽電纜

　　·VM-103 全功能讀數(shù)儀、MCU系列自動(dòng)化采集模塊

　　·峟思單機(jī)版軟件、峟思云平臺(tái)

　　遵循標(biāo)準(zhǔn)

　　·GB/T3411.1-2009《大壩監(jiān)測(cè)儀器振弦式孔隙水壓力計(jì)》

　　·JT/T580-2004《水運(yùn)工程 鋼弦式孔隙水壓力計(jì)》

　　·JJG(交通)029-2017《鋼弦式孔隙水壓力計(jì)》

　　·GB/T 15406-2007《巖士工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》

　　·GB/T 24105-2009《巖土工程儀器基本環(huán)境試驗(yàn)條件及方法》

　　·GB/T 13606-2007《巖土工程儀器 振弦式傳感器通用技術(shù)條件》

　　·SL530-2012《大壩安全檢測(cè)儀器檢驗(yàn)測(cè)試規(guī)程》

　　·DL/T 1271-2013《鋼弦式監(jiān)測(cè)儀器鑒定技術(shù)規(guī)程》

　　·GB/T21029-2007《巖土工程儀器系列型譜》

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