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岩土工程仪器和监测是一个广阔的领域,包括几种仪器,如压测计,测压元件,应变计,倾斜仪,测量标记等。
压力传感器是用于监测混凝土结构、挡土墙、桥台、堤防、建筑物、隧道衬砌等的应力或压力的岩土技术仪器之一。
作为岩土监测和仪器仪表的组成部分,压力传感器在多个领域都有应用。它们也可以有不同的形状、大小和类型,这使得它可以有广泛的实现范围。
如果你对什么是压力电池,它的类型和其他技术细节感到好奇,请继续阅读以了解更多!
什么是压力传感器?
在我们继续讨论技术细节之前,让我们首先了解压力传感器的定义。
一个压敏元件是一种将压力或压力转换为可测量和可读的电气单元的传感器。压力传感器主要用于测量各种岩土施工领域的总应力。
振动丝压力传感器是基于振动丝技术。Encardio Rite目前处理六种不同类型的压力细胞。
让我们来仔细看看压力单元是如何应用于岩土工程领域的。
压力单元在岩土工程领域是如何使用的?
岩石/土壤的形成完全取决于岩石/土壤类型、应力历史、剪切和正应力水平、边界和排水条件以及几种环境影响。准确评估地基土/岩层的应力和变化对工程安全设计具有重要意义。
在建设高层建筑、大坝、地下隧道等大型土木工程项目时,应力的测量起着至关重要的作用。
压力的类型可以分为:
- 测量土体/地基岩石/混凝土结构中某一点的总应力。
- 对结构元件表面接触应力的测量。
![Pir Panjal隧道安装压力传感器](http://www.searchncw.com/wp-content/uploads/2019/07/Pressure-cells-installed-in-Pir-Panjal-tunnel.jpg)
振动电线压力电池是非常可靠的,比所有其他类型的更快,因为他们能够用电读取频率输出几乎不受外部噪声的影响。压力传感器的电缆连接到读出单元或数据记录器,并在施工过程中防止任何可能的损坏,以提供全面可靠的数据。
在所有可用的压力单元中,Encardio Rite振动线压力单元(或应力单元)被认为是坚固,可靠和准确的。此外,它还可以容忍岩土工程应用中常见的湿布线条件,并能够将信号传输到长距离。
压力电池(应力电池)的应用如下
- 压力传感器用于监测喷射混凝土隧道衬砌、地下开挖、无衬砌洞室、地基中的径向和切向应力。
- 压力单元用于评估喷射混凝土衬里的充分性。
- 它们是用来监测矿山回填的。
- 测量大坝堤防和土与混凝土界面内总压和应力分布的方向和大小。
- 确定挡土墙和连续墙、桥墩和桥台上的接触压力。
压力传感器的工作原理是什么?
压力传感器将压力或施加的压力转换为可测量的电力输出。
压力可以定义为流体对其周围环境施加的单位面积的作用力。压力为:
压力(P) =力(F)/面积(A)
压力传感器由一个面积恒定的传感器组成,并对流体压力施加的力做出反应。施加的力倾向于使压力单元内的膜片偏转。膜片的偏转被计算出来,并由数据记录器或读出单元转换成可读的电输出。
压力电池有哪些不同类型?
Encardio Rite有不同的压力细胞模型,包括:
- EPS-30V-C型混凝土压力传感器
- EPS-30V-I型土-岩-混凝土界面压力传感器
- EPS-30V-J型千斤顶压力单元
- EPS-30V-S型土压力电池
- ESC-30V喷射混凝土应力单元
eps - 30v系列土和混凝土压力传感器
Encardio Rite土和混凝土压力传感器主要由两个不锈钢圆盘构成的柔性圆形扁平胶囊组成。这些不锈钢盘周围焊接,并连接到一个特别设计的Encardio Rite压力传感器,结合最新的振动线技术。
振动线技术允许远程和数字读数。压力传感器具有固有的高灵敏度,不需要在被监测区域上产生大应变来测量应力。Encardio Rite提供三种类型的eps - 30v系列压力传感器:
EPS-30V-S型土压力电池-后缀“S”:用于填土、填土或填石
的EPS-30V-S型土压力电池是200毫米Φ x 7毫米厚。它由两片焊接在外围的不锈钢隔板组成。压力垫通过6毫米直径x 165毫米长的不锈钢管连接到振动丝压力传感器。压力垫和管内的狭窄腔内充满了流体。
EPS-30V-C型混凝土压力传感器-后缀“C”:表示具体用法
的EPS-30V-C型混凝土压力胶囊类似于EPS-30V-S。对于混凝土压力传感器嵌入混凝土中的应用,传感器上焊接了一个600毫米长的夹管。
一旦混凝土固化,由于冷却,囊体会收缩,从而在混凝土和电池之间产生一个间隙,防止压力传递到电池上。因此,为了填补缝隙,挤压一个挤压管来推动液体使电池充气,并在电池上形成正压。
以下是关于EPS-30V-C型混凝土压力传感器的更多信息的视频:
EPS-30V-I型土-岩-混凝土界面压力传感器-后缀“I”:用于混凝土与土壤的界面
的EPS-30V-I型土-岩-混凝土界面压力传感器与上述相似,除了它是200毫米Φ x 10毫米厚,其中一侧的膜片是刚性的。
观看下面的视频,了解更多关于EPS-30V-I型土壤和岩石混凝土界面压力传感器。
eps - 30v系列土和混凝土压力传感器的工作原理
由泥土或混凝土施加的压力作用在电池上,并通过应力胶囊中的流体传递到一个整体膜片,该膜片构成了压力传感器的一部分。
|阅读更多:应变计:原理、类型、特点及应用|
压力的变化导致膜片偏转,从而改变导线的张力。电线张力的任何变化都会影响其振动的共振频率,这与作用在电池上的压力有关。
导线振动时的谐振频率可以被精确测量。Encardio Rite模型EDI-51V VW读数单元将用于手动读数,ESDL-30或EDAS-10数据采集系统可用于现场在线监测压力。
数据还可以远距离传输到ESDL-30或EDAS-10型远程数据采集系统。
eps - 30v系列土和混凝土压力传感器的规格
压力传感器基本上由一个扁平的圆形胶囊和一个压力传感器组成,它们通过一根6毫米Φ x 165毫米长的不锈钢管相互连接。要了解压力传感器的工作原理,您可以查看我们的博客。
范围(MPa) | 0.5, 1.0, 2.0, 3.5, 5.0, 10.0,指定 |
VW压力精度 传感器 |
±0.5% fs正常 ±0.1% fs可选 |
超过范围限制 | 150%射程 |
温度限制 | -20至80°C |
操作热敏电阻 | YSI 44005或同等产品 |
所需的配件 | 便携式读出 单位/记录器 |
EPS-30V-J型千斤顶压力单元
土壤总应力测量可分为以下几种:
- 测量:土壤质量内的测量
- 结构元件表面的测量。
Encardio Rite jackout Pressure Cell属于后一类。电池的名字来源于在安装过程中使用液压千斤顶,当混凝土浇入时,通过激活它来保持电池的位置。
Encardio仪式EPS-30V-J型顶出压力传感器用于监测基础板和隔膜/浆墙等应力变化。它被广泛使用:
- 混凝土直接对土浇筑,即就地浇筑结构。
- 作为监测土压力是否超过设计限值的安全措施。
- 验证设计假设,并为更安全、更经济的未来设计提供数据和信息。
EPS-30V-J型顶出压力传感器用于测量总应力,即土壤产生的有效应力以及土壤颗粒之间空隙中的孔隙水压力。它只适用于测量静态或缓慢变化的应力。
EPS-30V-J型顶出压力单元的工作原理
顶出式全压电池由一个圆形扁平胶囊组成,由两个焊接在外围的不锈钢盘构成。其中一个圆盘是大约3毫米厚的薄而灵活的膜片。它是主动面,与土壤平齐安装。
另一个圆盘是厚度约12毫米的厚刚性板。它是非活动面,通过另一个厚支撑板安装在混凝土侧。为了防止电池上的不均匀应力,千斤顶作用在支撑板上,而不是直接作用在电池上。
应注意使电池的敏感表面与混凝土/土壤界面处的土壤完全冲洗。这是通过激活液压千斤顶来实现的,以保持电池在混凝土浇入时的位置。
千斤顶上的水压保持在安装千斤顶压力单元的水平上,略高于新浇入的混凝土所产生的压力。这将防止浇注的混凝土渗入土壤和电池界面。
顶出压力单元是一种坚固的传感器,设计用于在粗糙的操作和混凝土条件下有效工作。
EPS-30V-J型顶出压力单元的构建
顶出压力单元厚14毫米,直径为200毫米或125毫米。它是由两片不锈钢板焊接在一起的外围,以便在它们之间留下一个狭窄的空间。该空间完全充满了脱气流体,并通过液压连接到压力传感器。
该传感器采用全焊接结构,因此液压流体的空间完全由金属构成,不需要“O”形环,因为O形环会困住空气,降低电池的刚度。液压油是脱气,这在很大程度上提高了流体刚度和单元的性能。
压力传感器由不锈钢结构制成,尺寸为42毫米Ф x 176毫米长。它结合了最新的振动线技术,具有固有的高灵敏度。换能器将流体压力转换为频率形式的电信号,可通过EDI-51V型振动线读出装置或任何其他常规振动线读出装置精确测量。
信号还可以远距离传输到像cardidio Rite Model EDAS-10这样的远程自动数据采集系统。
EPS-30V-J型千斤顶压力箱规格
范围(MPa) | 0.5, 1.0, 2.0, 3.5, 5.0,指定 |
精度( 压力传感器) |
±0.5% fs与我们的edi51v数字读数。可根据要求提供±0.1% fs |
温度限制: 操作 |
-20至80°C |
ESC-30V喷射混凝土应力单元
![ESC-30V & ESC-30V- r喷射混凝土应力单元](http://www.searchncw.com/wp-content/uploads/2019/07/ESC-30V-ESC-30V-R-Shotcrete-Concrete-Stress-Cell.jpg)
“新奥地利隧道法”(简称N.A.T.M)要求在新暴露的地面上快速喷射混凝土来支撑隧道。
这种支撑方法在地基较弱的情况下尤其有用,其理论是,如果地基的固有强度得以保留,它几乎可以自我支撑,对混凝土或钢材等人工支撑的需求就会大大减少。正确评估总应力有助于:
喷射混凝土衬里的充分性,表明可能需要更多或更少的喷射混凝土来保持稳定性。
验证设计假设,促进更安全、更经济的设计和施工。
![新能源管理正在进行中](http://www.searchncw.com/wp-content/uploads/2019/07/NATM-being-carried-out.jpg)
喷射混凝土应力单元的设计是为了测量喷射混凝土隧道衬砌的径向和切向应力。它们通常与钻孔引伸计一起使用,以测量:
- 内衬的性能
- 以确定衬里是否足够厚以保持稳定性。
ESC-30V喷射混凝土应力传感器的工作原理
Encardio Rite N.A.T.M.式喷射混凝土应力单元由一个平面矩形胶囊和一个压力传感器组成,传感器由一个6毫米Ф x 165毫米长的不锈钢管连接。该单元的刚性超过50,000 MPa,并确保它将立即准确地响应不断增加的混凝土应力。
充液压力电池
心脏仪式ESC-30V喷射混凝土单元由边缘周围焊接的两个矩形板组成。压力垫内部的空腔内充满了脱气流体。
振动线式换能器
不锈钢压力传感器长42mm × 190mm。它包括振动线,线圈磁铁组件,电缆接头外壳。每个压力单元单独的温度补偿到0.03%/°C。
凸耳
在矩形板的角上提供凸耳,以方便在喷射混凝土应用时将单元固定在一个平面上。
压力管
一个600毫米长的夹管充满流体的一端焊接到压力单元。另一端焊接盖住。在混凝土衬砌过程中,温度经常上升,导致胶囊在仍然绿色的混凝土中膨胀。
在冷却过程中,胶囊会收缩,如果让它保持不变,就会阻止压力从混凝土传递到电池。夹管的目的是在周围的混凝土完全固化并冷却到环境温度后使胶囊膨胀。
一套钳子用来挤压夹管中的流体。液体被挤出管进入囊,囊不断膨胀,直到缝隙被消除。
ESC-30V喷射混凝土应力单元的构建
混凝土中应力的增加引起振动的电线压力单元,并将其转换为电信号,该电信号以频率信号的形式传输并读出单元。
压力元件由一根高抗拉强度的磁性拉伸丝组成,一端被锚定,另一端固定在膜片上,膜片与施加的压力成一定比例偏转。
压力传感器的工作原理很简单。
膜片的任何偏转都会改变金属丝中的张力,从而影响振动金属丝的谐振频率。导线振动时的谐振频率可以通过振动导线读出装置精确测量。
ESC-30V喷射混凝土应力传感器规格
范围(MPa) | 1.0, 2.0, 3.5, 5.0, 10.0, 20.0, 30.0指定 |
尺寸(压力垫) | 100x200mm, 150 x 250毫米, 200x300毫米, 300x300mm,请指定 |
传感器类型 | 振动线 |
精度 | ±0.5% fs(标准) ±0.1% fs(可在 请求) 用我们的edi51v振动 线指示器(非线性+ 滞后+可重复性) |
温度限制 操作 补偿 |
-20至80°C0 ~ 55°C |
超过范围限制 | 150%射程 |
超距离效应 | ±0.1% FSD至120% |
热敏电阻 | YSI 44005或同等产品(25°C下3kOhms) |
心脏仪式的压力细胞的特点
Encardio Rite的压力细胞模型是市场上最好的模型之一,因为它们具有以下特点:
- 压力传感器准确,坚固,易于安装。
- 长期稳定,可靠性高。
- 它们的体积位移很小。
- 压力元件是液体填充的高刚性,准确,快速响应。
- 压力元件由不锈钢制成,因此,无腐蚀和防水。
- 您可以通过在线数据记录器远程读取数据。
- 它们具有高灵敏度和高压范围。
- 热敏电阻可用于温度校正。
- 以频率形式在长电缆上传输信号。
- 振动线传感器保证长期稳定,读数快速方便。
- 夹管用于混凝土膨胀。
- 易于适应数据记录器。
这是关于不同类型的压力传感器,它们的工作原理,结构,规格和应用领域。
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