Technische Dokumentation für Erddrucksensoren

1. Übersicht

Bodendrucksensoren werden zur Messung von Boden verwendetKörperdruckSpezielle Instrumente zur Unterstützung von Druckdaten bei der geotechnischen Überwachung. Dieses Dokument beschreibt die Grundprinzipien, Klassifizierungen, Anwendungsbereiche und Anwendungspunkte.

2. Messprinzip

Bodendrucksensor bringt BodenKörperdruckDie Konvertierung in messbare elektrische Signale umfasst häufige Technologietypen wie:

DruckwiderstandssensorDer Widerstandswert ändert sich nach Beanspruchung von Spannungsschlägern oder Halbleitermaterialien und gibt ein Spannungssignal über die Whistlestone Bridge-Schaltung aus. Die Struktur ist relativ einfach, aber temperaturempfindlicher.

SchwingungsartSensorenDie Spannung der Stahlstrenge ändert sich unter Druck, was zu einer inhärenten Frequenzveränderung führt. Durch StressSchwingungSpuleUnd aufhebenDie Spule misst die Frequenz und berechnet den Druckwert. Stärker Störungsschutz, geeignet für langfristige Überwachung.

Kapazitive SensorenDer Druck verändert den Abstand der Kapazitätsplatten, was zu einer Änderung der Kapazität führt. Höhere Empfindlichkeit, aber stark von der Umweltfeuchtigkeit beeinflusst.

Faseroptische SensorenBasierend auf der Fiber Prague Grid (FBG)-Technologie verändert sich der Druck des Grid-Zyklus und reflektiert WellenLange AuftretenDrift. Es verfügt über Eigenschaften wie elektromagnetische Störungen, verteilbare Messungen und andere, aber die Kosten sind höher.

3. Produktkategorie

Einbettetes Bodendruckmesser

1. Im Inneren des Bodenkörpers eingebettet, um den eigenen Druck des Bodenkörpers zu messen

2. Häufig für Straßenbau, Dämme und andere Befüllungsarbeiten verwendet

3. Störungswirkungen des Installationsprozesses auf den Boden müssen berücksichtigt werden

Kontaktdruckmesser

1. Montage an der Kontaktfläche der Struktur mit dem Boden

2. Für die Kraftüberwachung von Bodenwänden, Auskleidungen usw.

3. Das Messergebnis wird vom Zustand der Kontaktfläche beeinflusst

Mikro Bodendruckmesser

1. Kleinere Größe, vor allem für Indoor-Tests

2. Nicht geeignet für Langzeitüberwachung im Feld

4. Anwendungsbereiche

Erddrucksensoren finden praktische Anwendungen in folgenden Projekten:

Überwachung des Bodendrucks der Umhüllungsstruktur bei Grundgrubenstützungsarbeiten; Messung des Belagerungsdrucks bei Tunnel- und Untergrundarbeiten; Beurteilung der Bodenstabilität bei Straßenbasis-Hangprojekten; Überwachung des Dammkörpers und des Grunddrucks in Wasserdämmen; Auf der Grundlage der Brückenstöcke wird der Seitendruck gemessen.

Der spezifische Anwendungseffekt hängt von den technischen geologischen Bedingungen, der Sensorauswahl und der Installationsqualität ab.

5. Technische Indikatoren

Messbereich: 0.1~10 MPa, Auswahl nach dem tatsächlichen Druckniveau

MessgenauigkeitNormalerweise ± 0,5% ~ ± 2% FS, beeinflusst durch den Herstellungsprozess und die Umweltbedingungen

Temperaturbereich-20 ℃ ~ + 80 ℃ (konventioneller Typ), spezielle Modelle erweiterbar

AusgabemethodeAnalog (4-20mA/0-5V) oder digital (RS485/Modbus usw.)

SchutzartIP67 oder IP68, erfüllt die Anforderungen für den Einsatz im Freien

Langfristige StabilitätJährliche Drift in der Regel im Bereich von ± 1% ~ ± 3% FS

6. Installationsanforderungen

Eingebaute Installation

1. Die Ausgrabungsgröße sollte größer sein als die Form des Sensors, und das Rückfüllmaterial muss dem ursprünglichen Boden ähnlich sein.

2. Die Spannungsfläche des Sensors sollte vertikal zur Hauptspannungsrichtung liegen

3. Schichtliche Rückfüllung zur Vermeidung von oberen oder lokalen Spannungskonzentrationen

4. Das Kabel sollte eine angemessene Fläche haben und wasserdicht sein.

Kontakt-Installation

1． Die Kontaktfläche sollte flach gereinigt werden und bei Bedarf dünnen Morter verwenden

2． Die Festlegung muss sicherstellen, dass der Sensor nicht rutscht oder abfällt

3． Vermeiden Sie Punktkontakt, um eine gleichmäßige Kraft zu gewährleisten

Allgemeine Hinweise

1． Schutz vor Stoßen, Überlastungen oder Kabelschäden im Bau

2． Aufzeichnung von Installationsort, Richtung, Nummer usw.

3． Erstes Lesen nach der Installation

7. Kalibrierung und Wartung

FabrikkalibrierungDer Hersteller muss ein Kalibrierungszertifikat mit Parametern wie Messbereich, Genauigkeit und Temperaturkoeffizienten zur Verfügung stellen. Validitätsdauer der Kalibrierung vor dem Gebrauch.

Prüfung vor OrtÜberprüfen Sie nach der Installation, ob die Nullpunktmessungen vernünftig sind; regelmäßige Überprüfung der Datenkontinuität und Trends; Vergleichen Sie die Datenkonsistenz mehrerer Sensoren im gleichen Schnitt.

Häufig gestellte Fragen

1. Ungewöhnliche Messschwankungen können durch schlechten Kontakt, Zulaufwasser oder Kabelschäden verursacht werden

2. Langfristig NullVielleicht.Zusammenhang mit Temperaturänderungen und Materialalterung

3. Lokale Stresskonzentration kann zu hohen Messwerten führen

8. Interpretation der Daten

Die Erddrucküberwachungsdaten werden von mehreren Faktoren beeinflusst:

Die Unhomogenität des Bodens führt zu größeren Unterschieden bei benachbarten Messpunkten; Konstruktionsstörungen, Regenfälle, Temperaturänderungen usw. verursachen Druckschwankungen; Repräsentative Messung der Auswirkungen der Sensorgröße und der Installationsqualität; Strukturelle Veränderungen verändern die Druckverteilung der Kontaktfläche.

Daher sollte die Datenanalyse mit der praktischen und umfassenden Beurteilung des Projekts kombiniert werden und sich nicht auf die numerische Größe verlassen, um Schlussfolgerungen zu ziehen. Bei Bedarf wird eine gegenseitige Überprüfung mit anderen Überwachungsmitteln (z. B. Verschiebungen, Spannungen usw.) durchgeführt.

9. Beschränkungen

Erddrucksensoren haben folgende Einschränkungen:

1. Es wird ein lokaler Punktdruck gemessen, der möglicherweise nicht die Gesamtsituation repräsentiert

2. Die Störung des Bodenkörpers im Begrabungsprozess kann nicht sauber beseitigt werden

3. Unterschiede in der Steifigkeit des Sensors und im Boden können zu einer Spannungskonzentration führen

4. Alterungsphänomene wie Kriechen, Korrosion und andere können bei langfristiger Bestattung auftreten

5. Begrenzte Reaktionsfähigkeit für dynamische schnelle Ladungen

Daher erfordert das Design des Überwachungsprogramms eine vernünftige Verteilung, und die Datenanwendung sollte sorgfältig beurteilt werden.