[更新]压力元件:类型、工作原理及应用

岩土工程仪器和监测是一个广阔的领域,包括多种仪器,如压力计、测压元件、应变仪、倾斜仪、测量标志等。

压力传感器是一种用于监测混凝土结构、挡土墙、桥台、路堤、建筑物、隧道衬砌等应力或压力的岩土仪器。

作为岩土监测和仪器的组成部分,压力传感器可在多个领域应用。它们也有不同的形状、大小和类型,允许广泛的实现。

如果你对什么是压力传感器、它的类型和其他技术细节感到好奇,请继续阅读了解更多!

什么是压力传感器

什么是压力电池?

在讨论技术细节之前,让我们先了解一下压力传感器的定义。

A.压力传感器是一种传感器,可将应力或压力转换为可测量和可读的电气单元。压力传感器基本上用于测量各种岩土工程施工领域的总应力。

振动丝压力传感器是以振动丝技术为基础的。yb亚博网址是多少cardio- rite目前处理六种不同类型的压力细胞。

让我们仔细看看压力传感器是如何应用于岩土工程领域的。

压力传感器如何用于岩土工程领域?

岩石/土壤的形成完全取决于岩石/土壤类型、应力历史、剪切和正常应力水平、边界和排水条件以及若干环境效应。对地基土/岩层中应力和变化的精确评估对于安全工程设计具有重要意义。

在建造高层建筑、大坝、地下隧道等大型土木工程项目时,应力测量起着至关重要的作用。

应力类型可分为:

  1. 测量土体/基岩/混凝土结构内某点的总应力。
  2. 测量结构元件表面的接触应力。
Pir Panjal隧道内安装的压力电池
图1:安装在Pir Panjal隧道的压力传感器

振弦式压力传感器比所有其他类型的压力传感器更可靠、速度更快,因为它们能够以电子方式读取读数,因为频率输出几乎不受外部噪声的影响。来自压力传感器的电缆连接至读出装置或数据记录器,并在施工期间防止任何可能的损坏,以提供全面可靠的数据。

在所有可用的压力电池中,Encardio-Rite振动线压力电池(或应力电池)被认为坚固、yb亚博网址是多少可靠和准确。此外,它还能容忍岩土应用中常见的湿布线条件,并能够远距离传输信号。

压力传感器(压力传感器)的应用如下-

  1. 压力单元用于监测喷射混凝土隧道衬砌、地下开挖、无衬砌洞室、基础中的径向和切向应力。
  2. 压力传感器用于评估喷射混凝土衬砌的充分性。
  3. 它们被用来监测矿山的回填情况。
  4. 测量坝体堤防及土与混凝土界面的总压力和应力分布方向和大小。
  5. 确定挡土墙和地下连续墙、桥墩和桥台上的接触压力。

压力电池的工作原理是什么?

压力传感器将压力或施加的压力转换为可测量的电输出。

压力可以定义为流体对其周围环境施加的每单位面积的作用力。压力由下式给出:

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作出响应。施加的力倾向于使压力元件内的膜片偏转。膜片的偏转由数据记录器或读出单元计算并转换为可读的电输出。

压力电池有哪些不同类型?

yb亚博网址是多少Encardio Rite有不同型号的压力传感器,包括:

  1. EPS-30V-C型混凝土压力传感器
  2. EPS-30V-I型土-岩-混凝土界面压力单元
  3. 型号EPS-30V-J千斤顶式压力元件
  4. 型号EPS-30V-S土压力电池
  5. ESC-30V型喷射混凝土应力传感器

型号eps - 30v系列土和混凝土压力传感器

Encayb亚博网址是多少rdio Rite土和混凝土压力传感器主要由一个由两个不锈钢盘构成的柔性圆形扁平容器组成。这些不锈钢盘焊接在周围,并连接到一个采用最新振弦技术的专门设计的Encardio Rite压力传感器。

振弦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,无需在监测区域产生大应变以测量应力。Encardio Rite提供三种型号的EPS-30V系列压力传感器:yb亚博网址是多少

型号EPS-30V-S土压力电池-后缀' S ':用于土壤、土或岩石填充物

型号EPS-30V-S土压力电池

这个型号EPS-30V-S土压力电池厚度为200 mmΦx 7 mm。由两块焊接在周围的不锈钢隔膜板组成。压力垫通过直径为6 mm x 165 mm长的不锈钢管连接到振弦式压力传感器。压力垫和管内的狭窄空腔充满流体。

EPS-30V-C型混凝土压力传感器–后缀“C”:用于混凝土

EPS-30V-C型混凝土压力传感器

这个EPS-30V-C型混凝土压力胶囊类似于EPS-30V-S。对于将混凝土压力传感器嵌入混凝土中的应用,将600 mm长的夹管焊接到传感器上。

一旦混凝土固化,由于冷却,胶囊的收缩产生了混凝土和细胞之间的空隙,阻止了细胞上的压力传递。因此,为了填补空隙,挤压一个夹管来推动液体使细胞膨胀并形成一个正压。

以下是有关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-混凝土界面压力单元后缀' I ':用于混凝土和土壤界面

EPS-30V-I型

这个EPS-30V-I型土-岩-混凝土界面压力单元类似于上面,除了它是200mm Φ x 10mm厚和在一个侧面的膜片是刚性的。

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工作原理

地面或混凝土施加的压力作用在电池上,并通过压力胶囊中的流体传递到一个完整的膜片,膜片构成压力传感器的一部分。

|阅读更多:应变片:原理、类型、特点及应用|

压力的变化导致隔膜偏转,从而改变钢丝的张力。金属丝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。

导线振动的共振频率可以精确测量。Encardio Rite EDI-51V型VW读数装置将用于手动读数,ESDL-30或EDAS-10数据采集系统可用于现场在线yb亚博网址是多少监测压力。

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圆形膜盒和一个压力传感器组成,压力传感器通过一根6 mmΦx 165 mm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

在范围限制 射程的150%
温度极限 -20至80摄氏度
工作热敏电阻 YSI 44005或同等产品
所需的配件 便携式读出

单元/记录器

型号EPS-30V-J千斤顶式压力元件

型号EPS-30V-J千斤顶式压力元件

土壤中总应力的测量可分为以下几类:

  1. 土体内的测量。
  2. 结构元件表面的测量。

yb亚博网址是多少Encardio Rite顶出式压力传感器属于后一类。该单元的名称来源于安装过程中使用的液压千斤顶,通过在混凝土浇筑时激活该千斤顶将单元保持在原位。

yb亚博网址是多少EPS-30V-J型自升式压力传感器用于监测应力基板、连续墙/泥浆墙等的变化。它被广泛使用:

  1. 直接在土壤上浇筑混凝土,即现浇结构。
  1. 作为监测土压力是否超过设计限值的安全措施。
  2. 用于验证设计假设,并为未来更安全、更经济的设计提供数据和信息。

EPS-30V-J型自升式压力传感器设计用于测量总应力,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。它仅适用于测量静态或缓慢变化的应力。

EPS-30V-J型千斤顶式压力元件工作原理

千斤顶式总压电池由一个圆形的扁平胶囊组成,由两个不锈钢圆盘焊接在周围。其中一个圆盘是一个薄的柔性隔膜,厚度约3毫米。它是活动面,安装时与土壤齐平。

另一个圆盘是一个12毫米厚的刚性板。它是不活动的面,通过另一块厚的支撑板安装在混凝土一侧。为了防止电池受力不均,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齐平。这是通过激活液压千斤顶来实现的,以便在浇筑混凝土时将单元保持在原位。

千斤顶上的水力压力维持在比新浇筑的混凝土所产生的压力稍高的水平,在此水平上千斤顶的压力单元安装。这将防止浇注的混凝土渗入土壤和细胞界面。

千斤顶式压力传感器是一种坚固的传感器,可在粗糙的搬运和混凝土浇筑条件下有效工作。

建筑型号EPS-30V-J千斤顶式压力电池

EPS-30V-J模型的构造

Jackout压力元件厚度为14毫米,直径为200毫米或125毫米。它是由两块不锈钢板焊接在一起的周围,以留下一个狭窄的空间。该空间完全充满脱气流体,并通过液压连接到压力传感器。

该传感器采用全焊接结构,因此限制液压流体的空间完全是金属的,不需要“O”环,后者往往会捕获空气,降低电池的刚度。液压油是去风的材料,提高了流体刚度和性能的电池。

压力传感器由尺寸为42 mmФx 176 mm长的不锈钢结构制成。它采用了最新的振弦技术,具有固有的高灵敏度。传感器将流体压力转换为频率形式的电信号,可通过EDI-51V型振动传感器进行精确测量e读出装置或任何其他传统振弦读出装置。

信号还可以远距离传输到远程自动数据采集系统,如cardio- rite型号EDAS-10。yb亚博网址是多少

EPS-30V-J型自升式压力传感器技术条件

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。±0.1% fs可根据要求提供
温度限制:

操作的

-20至80摄氏度

ESC-30V型喷射混凝土应力传感器

ESC-30V和ESC-30V-R喷射混凝土应力传感器
图2:ESC-30V和ESC-30V-R喷射混凝土应力传感器

“新奥地利隧道法”或N.A.T.M.要求通过在新暴露的地面上快速喷射混凝土来支撑隧道。

这种支撑方法背后的理论,尤其适用于较弱的地基,是如果地基的固有强度能够保持,它将几乎是自支撑的,并且需要更少的混凝土或钢形式的人工支撑。正确评估总应力可能有助于:

喷浆混凝土衬砌的充分性,表明可能或多或少需要喷浆混凝土来保持稳定性。

验证设计假设,以促进更安全、更经济的设计和施工。

新技术运动正在实施
图3:正在实施的NATM

喷射混凝土应力传感器用于测量喷射混凝土隧道衬砌的径向和切向应力。它们通常与钻孔伸长计一起使用,以测量:

  • 衬里的性能
  • 以确定衬里是否足够厚,以保持稳定性。

ESC-30V型喷射混凝土-混凝土应力单元的工作原理

Encayb亚博网址是多少rdio-rite N.A.T.M.风格的喷射混凝土应力单元由一个扁平的矩形胶囊和一个由6mm Ф x 165 mm长不锈钢管连接的压力传感器组成。电池的刚度超过50,000 MPa,确保它将立即和准确地响应混凝土应力增加的开始。

细胞充满液体的压力

彩礼yb亚博网址是多少ESC-30V型喷射混凝土单元由围绕边缘焊接的两块矩形板组成。压力垫内的空腔充满脱气流体。

振弦式传感器

不锈钢压力传感器为42 mm x 190 mm长。它包括一根振弦、线圈磁铁组件和电缆接头外壳。每个压力传感器单独温度补偿至0.03%/°C。

凸耳

在矩形板的角上设有凸耳,便于在喷射混凝土时将单元保持在平面上。

夹管

600 mm长夹管的一端充满流体,焊接到压力传感器上。另一端通过焊接覆盖。在混凝土衬砌过程中,温度经常升高,并导致膜盒在未凝固的混凝土中膨胀。

冷却后,胶囊会收缩,如果继续这样做,将会阻止压力从混凝土传递到电池。夹管的作用是在胶囊周围的混凝土完全固化并冷却到环境温度后膨胀胶囊。

一套钳子被用来挤压夹管中的流体。液体被挤出管子,进入膨胀的胶囊中,直到缝隙被消除。

建筑ESC-30V型喷射混凝土应力传感器

混凝土中应力的增加导致振动钢丝压力传感器,并将其转换为电信号,该电信号作为频率信号传输,以读取装置。

该压力元件由一根磁性的、高抗拉强度的拉伸金属丝组成,金属丝的一端被锚定,另一端被固定在膜片上,膜片根据施加的压力的一定比例偏转。

压力电池的工作原理很简单。

膜片的任何偏转都会改变金属丝的张力,从而影响振动金属丝的共振频率。振动金属丝读数装置可以准确测量金属丝振动的共振频率。

ESC-30V型喷射混凝土应力传感器规范

范围(MPa) 指定1.0、2.0、3.5、5.0、10.0、20.0、30.0
尺寸(压力垫) 100 x 200毫米,

150 x 250毫米,

200 x 300毫米,

300 x 300 mm,具体说明

传感器类型 振动线
精度 ±0.5%fs(标准)

±0.1%fs(可在

请求)

与我们的EDI-51V振动

线指示器(非线性+

磁滞+可重复性)

温度极限

操作的

补偿

-20至80摄氏度0至55摄氏度
在范围限制 射程的150%
在范围的影响 ±0.1%fsd高达120%
热敏电阻 YSI 44005或同等产品(25°C时为3欧姆)

cardio- riteyb亚博网址是多少的压力细胞特征

yb亚博网址是多少Encardio Rite的压力电池型号是市场上最好的型号之一,因为它们具有以下特点:

  1. 压力元件准确,坚固,易于安装。
  2. 它们具有长期稳定性和高可靠性。
  3. 它们的体积位移很小。
  4. 压力传感器为充液式,具有高刚性、准确和快速响应。
  5. 压力传感器由不锈钢制成,因此无腐蚀且防水。
  6. 您可以通过在线数据记录器远程读取数据。
  7. 它们具有高灵敏度和高压范围。
  8. 可以用热敏电阻来校正温度。
  9. 以频率在长电缆长度上传输信号。
  10. 振弦式传感器确保长期稳定、快速且易于读数。
  11. 混凝土膨胀用夹管。
  12. 易于适应数据记录器。

这是所有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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