振弦式滲壓計：原理及安裝注意事項全解析

滲壓計，又被稱作孔隙水壓力計，它是一種能夠?qū)?gòu)筑物內(nèi)部孔隙水壓力或者滲透壓力進(jìn)行測量的傳感器。依據(jù)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(yīng)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(yīng)用場景，它特別適合長期被埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物、其他各類混凝土結(jié)構(gòu)物以及土體內(nèi)，以此來精準(zhǔn)測量這些結(jié)構(gòu)物或土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力，并且還能夠同步對埋設(shè)點的溫度進(jìn)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(yōu)勢，比如抗干擾能力強勁、能夠長期保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，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(wěn)穩(wěn)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(xiàn)固定的，這一固定方式就仿佛是將所有相關(guān)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(jìn)行測試，我們可以發(fā)現(xiàn)振弦式滲壓計還擁有智能識別的功能呢。

在實際的埋設(shè)操作中，它既可以被埋設(shè)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(nèi)。它主要是由一個內(nèi)部裝有壓力傳感器和熱感應(yīng)電阻的小直徑圓形保護(hù)管構(gòu)成。在保護(hù)管的一端，設(shè)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(hù)管的前端是通過 O 形密封圈來進(jìn)行密封的，經(jīng)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(jìn)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(jié)的細(xì)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(biāo)準(zhǔn)螺紋管的結(jié)構(gòu)。

滲壓計安裝注意事項

對于孔隙水壓力計的選擇，應(yīng)當(dāng)依據(jù)測試量程來進(jìn)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(zhǔn)確性和有效性。

當(dāng)采用鉆孔法進(jìn)行施工時，原則上是不提倡采用泥漿護(hù)壁工藝來成孔的。不過，要是因為地質(zhì)條件實在太差而不得不采用泥漿護(hù)壁工藝的話，那么在鉆孔完成之后，必須要對孔進(jìn)行徹底的清理，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(shè)計標(biāo)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(shè)孔隙水壓力計，那就必須要格外小心謹(jǐn)慎了。要確保濾層不會穿過隔水層，不然就會導(dǎo)致上下層水壓力相互貫通，從而影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在安裝孔隙水壓力計的整個過程中，務(wù)必要始終對孔隙水壓力計的頻率進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，查看其是否處于正常狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)頻率出現(xiàn)異常變化，就應(yīng)當(dāng)及時將孔隙水壓力計收回，仔細(xì)檢查導(dǎo)線是否有受損的情況。

另外，在孔隙水壓力計埋設(shè)完成之后，應(yīng)當(dāng)對孔隙水壓力的初始值進(jìn)行測量，而且要連續(xù)測量一周的時間，最后取三次測定的穩(wěn)定值的平均值作為初始值。

還有一點需要注意的是，當(dāng)在一個孔內(nèi)埋設(shè)多個孔隙水壓力計時，各個儀器之間的間隔不應(yīng)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(zhǔn)確測量，互不干擾。