產品介紹
SDTY系列土壓力計
1 簡述
SDTY系列土壓力計除振弦、磁芯外,其它部件由不銹鋼制成,用于土體及其它土石結構的應力狀態(tài)監(jiān)測,并能兼測溫度。
2 特性
結構簡單、緊湊合理、抗震性能好、安裝快捷;土壓力計所有的連接處均使用激光焊機焊接,焊接均勻,基本無焊接應力;在惡劣的環(huán)境下長期穩(wěn)定工作,頻率穩(wěn)定,不受電纜電阻等因素的影響進行長距離傳輸和自動化監(jiān)測;溫度測量為直讀式;
廣泛用于水利水電、礦山、鐵路公路、橋梁碼頭、地下洞室等巖土工程中錨桿或鋼筋應力監(jiān)測。
3 技術指標
我廠生產多種類型SDTY系列土壓力計的規(guī)格見表1;技術參數見表2
表1 SDTY系列土壓力計規(guī)格型號表
型號 |
量程(MPa) |
最大外徑(mm) |
最大厚度(mm) |
重量(Kg) |
備注 |
SDTY- 2 |
0.2 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY- 4 |
0.4 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY -6 |
0.6 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY- 8 |
0.8 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY-10 |
1.0 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY-15 |
1.5 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY-20 |
2.0 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY-30 |
3.0 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY-40 |
4.0 |
ф230 |
10 |
2 |
|
SDTY-50 |
5.0 |
ф230 |
10 |
2 |
|
表2 SDTY系列土壓力計主要技術指標表
量程
(MPa) |
頻寬
(Hz) |
分辯率
(%F.S) |
非直線度
(%F.S) |
滯后
(% F.S) |
不重復度
(%F.S) |
綜合誤差
(%F.S) |
0~5 |
≥600 |
≤0.025% |
≤0.6% |
≤0.5% |
≤0.3% |
≤0.8% |
4 驗收與保管
承諾:我廠生產的儀器及配件,如用戶在驗收過程中發(fā)現質量問題(用戶人為因素之外),我廠負責免費維修或更換。
4.1 儀器部件
詳見裝箱單。
4.2 開箱檢查
用戶收到土壓力計后,開箱驗收,箱內裝有裝箱單、檢驗合格證、土壓力計使用說明書等。
4.3 數量核對
按裝箱單的各項內容核對箱內土壓力計及附件數量,如有缺損請及時與我廠聯系。
4.4 外觀檢查
仔細查看土壓力計外部有無損傷痕跡,銹斑等。
4.5 絕緣檢查
用兆歐表測讀土壓力計本身的絕緣值,一般應大于200 MΩ。
4.6 讀數檢測
用二次儀表(頻率計) 測讀土壓力計在自由狀態(tài)的讀數,根據我廠土壓力計率定記錄表判定傳感器工作是否正常,如有差異及時與我廠聯系。
4.7 搬運保管
土壓力計運輸時應小心輕放,勿劇烈震動和碰撞。土壓力計應放置在通風干燥的環(huán)境中保管。
5 檢驗及安裝埋設
SDTY土壓力計的檢驗、埋設原則上需按國家或地區(qū)的有關規(guī)程規(guī)范實施,我廠提供的檢驗和埋設方法僅為參考。
5.1率定、檢驗項目
現場對SDTY系列土壓力計檢驗,一般情況下,主要進行靈敏系數(K)、溫度靈敏系數(α)、溫度補償系數(b)的率定,另外還需對應變計和電纜的防水性能檢驗。
5.1.1 靈敏系數K率定
土壓力計使用標準壓力計(壓力儀表專用設備)進行率定,也可使用壓力容器進行率定,分級和級差可按廠家的分級和級差實施。隨土壓力計附有廠家提供的靈敏系數K的率定資料。
5.1.2 溫度靈敏系數α率定
土壓力計內的溫度計測試時為直讀溫度值,溫度靈敏系數α實際上是它與標準溫度計的固定的誤差,其誤差一般在±0.1℃以內,且是常數,隨儀器附有廠家的率定資料,可不進行率定。如需要率定,使用恒溫水葙、標準溫度計進行溫度率定。
5.1.3 溫度補償系數b率定
廠家對土壓力計的溫度補償系數b進行了嚴格的率定,隨儀器附有廠家的b值,為固定常數。
5.2 率定結果計算
5.2.1 靈敏系數K
建議使用式1、式2、式3、計算土壓力計的靈敏系數K:
(式1)
(式2)
(式3)
式中:
K─靈敏系數(MPa ); n ─ 率定級數; x─( ); ─ ;
y ─MPa; A ─ 修正系數; R─線性相關系數;
5.2.2 溫度靈敏系數α計算
前述土壓力計的溫度靈敏系數(α)實際上是它與標準溫度計的固定的誤差,建議采用廠家的α值,α ±0.01,現場可不進行率定。如需進行溫度靈敏系數α率定,同樣使用(式1)、(式2)、(式3)計算α值另外,也可以采取算術平均法計算平均誤差,根據誤差的正、負進行修正即可。
K=α ─ 溫度靈敏系數; n ─ 率定級數; x ─ 儀器內溫度計讀數(℃ )
y ─ 標準溫度計讀數(℃); A ─ 修正系數; R ─ 線性相關系數;
5.2.3溫度補償系數(b)計算
溫度補償系數(b)現場不需要率定,建議采用廠家值。
5.3 防水檢驗
一般情況下,土壓力計和電纜的防水檢驗可將其置入容器中浸泡24小時以上,然后測試絕緣值,絕緣應大于200 MΩ。
如土壓力計在有水壓作用環(huán)境下運行,其防水性能需在壓力容器中加壓檢驗,最高壓力值根據土壓力計所處位置確定,檢驗壓力一般為額定壓力的1.2倍,加壓到規(guī)定的壓力值后測試其讀數(在加壓情況下土壓力計的讀數有所變化屬正常)和絕緣值,其絕緣值要求大于200 MΩ。
5.4 電纜連接
土壓力計引出4芯電纜,以芯線的顏色區(qū)分傳感器和溫度計,其中:紅色和黑色(不分正負極)為傳感器頻率測試的導線,綠、白兩色(不分正負極)為溫度計的導線。導線連接參見“附圖1為單支傳感器測試時導線連接示意圖”。
在現場加長土壓力計的電纜時,先將電纜頭護層剝開40~50mm,注意不要破壞屏蔽層,然后按照芯線的顏色錯落(臺階式)依次剝開絕緣層,剝絕緣層時應避免將導體碰傷,芯線的焊接必須牢固,各芯線之間必須有絕緣層隔離,另外,屏蔽層也需要連接。
電纜接頭有兩種密封方法,一是硫化法,二是熱縮管法,至于采用任何一種連接方法,應按規(guī)范規(guī)定或設計要求實施。
5.5 儀器編號
建議在電纜連接結束后即進行編號工序,在引出電纜上隔一定間距(10~15m)設置儀器編號,儀器編號需由2人操作,再由其他人員進行復核。
5.6 土壓計埋設
5.6.1 單支土壓計平面埋設
土壓力水平埋設時,將接觸面修整平整,將土壓計安置于設計位置,采取人工回填方式夯實,需注意夯實密時且用力均勻,回填二層(0.6~0.8m)后,土壓計埋設位置恢復機械碾壓。附圖2 土壓力計埋設示意圖
5.6.2 多支土壓計埋設
多支土壓力水平埋設時,有方向和角度要求,特別是垂直(90°)埋設面的修整既要保證接觸面平整,又需保證不破壞土體的壓實密度,另外角度的控制需要準確。土壓計安置于設計位置,采取人工回填方式夯實,需注意夯實密時且用力均勻,回填三層(0.9~1.2m)后,土壓計埋設位置恢復機械碾壓。
5.7 電纜埋設
土壓力計埋設完后,按設計要求走向敷設電纜,嚴格防止各種油類沾污腐蝕電纜,保持電纜的清潔。電纜牽引時以S形引出,必要的部位,需要在電纜上設置止水環(huán)。
電纜一時不能引入監(jiān)測站時,要設臨時測站,可采用預埋電纜儲藏箱作為臨時測站。
5.8 防雷措施
儀器應與當地的防雷設施連接。
6 測讀方法
6.1 觀測基準值的確定
土壓力計的基準值按規(guī)程規(guī)范確定。建議取埋設后后的測值作為基準值。
6.2 測試
6.2.1 現場就近測試
單支土壓力計測試時,先將頻率計上的導線與測縫計的紅色和黑色(不分正負極)導線連接,依次測試各傳感器的測值。
然后,將頻率計上的兩根導線與溫度測試的綠、白兩色(不分正負極)導線連接即可測讀溫度。
6.2.2 引入集線箱測試
SDTY系列土壓力計遠距離有線傳輸可達2000米以上,傳感器的導線引入集線箱測試時,頻率值和溫度值測試需各占用一個通道。將頻率計上的兩根導線與集線箱上的出線端子相連(不分正負極),依次測試頻率值和溫度。
6.2.3 聯接入自動化系統(tǒng)測試
目前,自動化系統(tǒng)一般都可接受電流、電壓、電阻、頻率和各種橋路的輸入,只要按自動化系統(tǒng)要求的連接方式將SDTY系列土壓力計的頻率導線和溫度導線與其連接即可。
7 結果計算
7.1應力計算
用式(式4)計算錨桿或鋼筋的應力
(式4)
式中:
P─ 壓力(MPa); K─靈敏系數(MPa/ ); A ─修正系數;
─頻率平方差( ); ─X時刻的頻率值; ─初始頻率值;
7.2“A”值修正
在利用最小二乘法計算土壓力計的參數中, “式(4)”中的“修正系數─A”,它是標準回歸線與0點的截距,當線性相關系數“R”達到±0.999以上時,截距的數值很小,監(jiān)測結果的計算時,可視具體情況確定取舍。
7.3“b”值修正
土壓力計計算可不進行溫度補償修正,如需修正,建議溫度補償系數可采用廠家值b=0.005MPa/℃,采用(式5)計算。
(式5)
式中:
b ─ 溫度補償系數(MPa/℃) b=0.9MPa/℃;
其它符號意義同計算式(式4)
ΔT =( ) (式6)
式中:
ΔT─溫度差(℃) α─靈敏系數; ─ n時刻的溫度(℃); ─初始溫度(℃)
溫度計不進行率定時取α=1.002。
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