滲壓計(jì),又名孔隙水壓力計(jì),是一款用于構(gòu)筑物內(nèi)部測(cè)量孔隙水壓力的傳感器。其中,孔隙水壓力是指土壤或巖石中地下水的壓力,該壓力作用于微?;蚩紫吨g,是水利、土木及地質(zhì)工程中不可忽視的重要因素。
① 水利工程
在水庫(kù)大壩蓄水的過(guò)程中,孔隙水壓力會(huì)隨著水位的上升而增加,如果大壩基礎(chǔ)處理不當(dāng)或存在滲漏問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致大壩發(fā)生變形、開(kāi)裂甚至潰壩等嚴(yán)重事故。
在洪水期間,堤防內(nèi)外水位差產(chǎn)生的孔隙水壓力會(huì)增大堤防的滲透壓力,增加堤防發(fā)生管涌、滑坡等險(xiǎn)情的可能性。
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② 土木工程
在隧道工程中,孔隙水壓力超過(guò)巖土體的承載能力時(shí)會(huì)導(dǎo)致圍巖變形、開(kāi)裂甚至坍塌。
在基坑開(kāi)挖中,深度越深孔隙水壓力越大,如果排水措施不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致基坑底部隆起、支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
在邊坡工程中,降雨或者地下水位上升都會(huì)導(dǎo)致孔隙水壓力急劇增加,削減巖土層的抗剪強(qiáng)度,出現(xiàn)滑坡。
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③ 地質(zhì)工程
在礦山開(kāi)采中,孔隙水壓力一方面會(huì)導(dǎo)致覆巖發(fā)生變形和破壞,形成導(dǎo)水裂隙帶,使地下水涌入礦井,危及開(kāi)采安全;另一方面會(huì)通過(guò)潤(rùn)滑作用、水楔作用等方式降低巖石的強(qiáng)度,使巖石更容易發(fā)生破壞,增加巖石冒落、片幫等事故的風(fēng)險(xiǎn)。
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面向各種場(chǎng)景對(duì)滲壓計(jì)的需要,山東仁科作為環(huán)境監(jiān)控終端專業(yè)制造商,經(jīng)過(guò)創(chuàng)新研發(fā),推出了兩款精度高、響應(yīng)快、防護(hù)強(qiáng)、穩(wěn)定性好孔隙水監(jiān)測(cè)設(shè)備——硅壓阻式滲壓計(jì)和振弦式滲壓計(jì)。
設(shè)備介紹-硅壓阻式滲壓計(jì)
山東仁科硅壓阻式滲壓計(jì)是一款針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害安全監(jiān)測(cè)的設(shè)備,采用多種技術(shù),經(jīng)過(guò)元器件、半成品及成品的嚴(yán)格測(cè)試及老化篩選,可長(zhǎng)期穩(wěn)定測(cè)量結(jié)構(gòu)物內(nèi)部孔隙水壓力。
數(shù)據(jù)測(cè)量精準(zhǔn)
硅壓阻式滲壓計(jì)采用不銹鋼隔膜硅壓阻式傳感器,當(dāng)硅膜片受到外界壓力作用時(shí),其電阻值會(huì)發(fā)生變化,從而能夠準(zhǔn)確測(cè)量介質(zhì)中的滲透壓力,擁有靈敏度與精度高、線性與穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),可有效防止數(shù)值波動(dòng),保障測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
自帶溫度補(bǔ)償
硅壓阻式滲壓計(jì)采用激光調(diào)阻工藝進(jìn)行了寬溫度范圍的零點(diǎn)和溫度性能補(bǔ)償,能夠自動(dòng)修正因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的測(cè)量偏差,確保在復(fù)雜多變的環(huán)境條件下,依然能提供穩(wěn)定可靠的滲壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
自帶高品質(zhì)導(dǎo)氣線纜進(jìn)行大氣壓力補(bǔ)償
大氣壓力的變化會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響,導(dǎo)氣電纜中的導(dǎo)氣管與外接大氣連通,能夠?qū)崿F(xiàn)壓力補(bǔ)償,提高測(cè)量精度。
設(shè)備采用高品質(zhì)導(dǎo)氣線纜(線長(zhǎng)默認(rèn) 5 米,可根據(jù)客戶實(shí)際需求定制線長(zhǎng)),不僅具有出色的導(dǎo)氣性能,還擁有卓越的耐水性和耐腐蝕性,使其能夠在水中常年浸泡而不受損害,確保設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間、準(zhǔn)確地測(cè)量和記錄滲壓數(shù)據(jù),為工程安全提供有力保障。
并且,硅壓阻式滲壓計(jì)傳感器部分采用不銹鋼材質(zhì),達(dá)到IP68防水等級(jí)(防塵防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的最高級(jí)別),可保護(hù)傳感器在長(zhǎng)時(shí)間浸泡使用過(guò)程中的安全,保障數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
多重防護(hù)更安心
硅壓阻式滲壓計(jì)擁有反極性保護(hù)和瞬間過(guò)電流過(guò)電壓保護(hù),符合EMI防護(hù)要求。
反極性保護(hù)機(jī)制可以通過(guò)檢測(cè)電源極性自動(dòng)切斷或調(diào)整電路,防止因電源接反導(dǎo)致的設(shè)備損壞;瞬間過(guò)電流與過(guò)電壓保護(hù)則可迅速響應(yīng)電路中的突發(fā)異常,將電流或電壓限制在安全范圍內(nèi),避免元器件損壞甚至火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),兩者各有側(cè)重,相互結(jié)合,可以形成一道堅(jiān)固的防線。
設(shè)備介紹-振弦式滲壓計(jì)
山東仁科振弦式滲壓計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有電子部件,一體式設(shè)計(jì),使用壽命長(zhǎng),能夠在滲流監(jiān)測(cè)中發(fā)揮長(zhǎng)期、穩(wěn)定的作用。
振弦式滲壓計(jì)需要和振弦式采集器搭配使用,采集器能夠采集振弦式滲壓計(jì)信號(hào),經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理分析其信號(hào)穩(wěn)定程度,進(jìn)而計(jì)算頻率值,直接轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理量。
反應(yīng)靈敏,數(shù)值準(zhǔn)確
振弦式滲壓計(jì)采用振弦理論,當(dāng)水壓作用于傳感器時(shí),會(huì)引起傳感器內(nèi)振弦的張力變化,進(jìn)而改變振弦的振動(dòng)頻率,通過(guò)測(cè)量振弦的頻率,可以精確計(jì)算出土體內(nèi)部水壓值,具有對(duì)集中載荷反應(yīng)靈敏、測(cè)值可靠和穩(wěn)定性強(qiáng)、精度高、線性好等優(yōu)勢(shì)。
支持溫度檢測(cè)
為了滿足更廣泛的監(jiān)測(cè)需求和提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全面性,山東仁科振弦式滲壓計(jì)支持增加溫度檢測(cè)功能,滲壓計(jì)在監(jiān)測(cè)滲透壓力的同時(shí),也能監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度,為工程師和科研人員提供更豐富、更準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),有助于更深入地分析和理解工程結(jié)構(gòu)或土體的行為特性。
其他優(yōu)勢(shì)
振弦式滲壓計(jì)采用全不銹鋼結(jié)構(gòu)制造,與硅壓阻式滲壓計(jì)一樣,傳感器采用高品質(zhì)導(dǎo)氣線纜,且長(zhǎng)度支持定制,擁有防護(hù)等級(jí)高、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)。
滲壓計(jì)-設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景
振弦式/硅壓阻式滲壓計(jì)可以與網(wǎng)絡(luò)采集器、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、安裝支架、電控箱、鋼絲繩等部件組成孔隙水壓力監(jiān)測(cè)站,監(jiān)測(cè)站可采集“設(shè)計(jì)高程的孔隙水壓力”,將數(shù)據(jù)上傳至環(huán)境監(jiān)控云平臺(tái)。
環(huán)境監(jiān)控云平臺(tái)擁有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、歷史數(shù)據(jù)查詢/導(dǎo)出、視頻監(jiān)控/抓拍、智能控制、超限報(bào)警、賬號(hào)分級(jí)、大屏可視化等功能,幫助用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程查看和設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。
由于測(cè)量原理不同,硅壓阻式滲壓計(jì)和振弦式滲壓計(jì)的適用場(chǎng)景也不同。
硅壓阻式滲壓計(jì)內(nèi)部有集成電路、單片機(jī)等元器件,安裝時(shí)需要導(dǎo)氣管連通大氣,適用于水井測(cè)量、消防水箱、水庫(kù)測(cè)量、工業(yè)測(cè)量等無(wú)需采用“埋入式”測(cè)量的水壓力監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
振弦式滲壓計(jì)是依靠頻率變化采集孔隙水壓力,就算采用“埋入式安裝”方式,長(zhǎng)時(shí)間埋在地下進(jìn)行監(jiān)測(cè),也不會(huì)影響使用壽命,在大壩、隧道、路基、邊坡等工程中的滲流(浸潤(rùn)線)及水庫(kù)水位等水壓力監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,推薦用戶使用振弦式滲壓計(jì)。
大壩安裝示例
總結(jié)而言,山東仁科滲壓計(jì)作為一種高精度安全監(jiān)測(cè)傳感器,可以幫助用戶測(cè)量結(jié)構(gòu)物及土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力,為安全監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考,從而預(yù)防工程建筑開(kāi)裂、坍塌、滲水、滑坡等事故的發(fā)生。