الاستعلام
مقياس ضغط التربة بسلك مهتز
الفئة:
الكلمة المفتاحية:
Haichuan
دليل تشغيل مقياس ضغط التربة بجهاز قياس الشد
1. الغرض
مقياس ضغط التربة بالسلك الاهتزازي مناسب للاستخدام طويل الأجل في قياس الإجهاد الانضغاطي للتربة داخل السدود الترابية والسدود الأرضية والمنحدرات وقواعد الطرق وغيرها، وهو جهاز مراقبة فعال لفهم التغيرات في ضغط التربة داخل الهيكل المُقاس، كما يمكنه أيضًا قياس درجة الحرارة في نقطة الدمج بشكل متزامن.
إن هيكل مقياس ضغط التربة ذي السلك الاهتزازي بسيط وقيمته مستقرة، مما يجعله مناسبًا للتركيب في أي مناسبة تتطلب مراقبة طويلة الأمد للإجهاد الانضغاطي للتربة. كما يمتلك مقياس ضغط التربة ذي السلك الاهتزازي وظيفة تحديد المعلمات.
2. المواصفات والمعايير التقنية الرئيسية
ملاحظات: معامل التردد F=هرتز 2 ×10 -3
3. البنية ومبدأ العمل
3.1 الهيكل
يتكون مقياس ضغط التربة ذو قياس الشد من لوحة خلفية، ولوحة استشعار، وكابل مراقبة، ومقياس شد، وملف كهرومغناطيسي تحفيزي، وغيرها.
3.2 مبدأ العمل
عندما يتغير إجهاد التربة في الهيكل الخاضع للاختبار، تشعر لوحة الاستشعار الخاصة بمقياس ضغط التربة بشكل متزامن بالتغير في الإجهاد، مما يؤدي إلى حدوث تشوه في اللوحة. يُنقل هذا التشوه إلى السلك الاهتزازي لتغيير إجهاد السلك، وبالتالي تغيير تردد اهتزاز السلك. تقوم الملف الكهرومغناطيسي بتحفيز السلك الاهتزازي وقياس تردده، ثم يتم نقل إشارة التردد إلى جهاز القراءة عبر الكابل، مما يسمح بقياس قيمة إجهاد الضغط للهيكل الخاضع للاختبار. كما يتم قياس قيمة درجة الحرارة للموضع المدمج بشكل متزامن.
3.3 أساليب الحوسبة
عندما تكون درجة الحرارة الخارجية ثابتة، لا يتعرض مقياس ضغط التربة إلا لضغط انضغاطي، وتكون قيمة الضغط الانضغاطي P مرتبطة خطياً بمعامل التردد △F لمخرجات الجهاز:
P = k × △F
△F = F - F 0
أين: P—القيمة المقاسة لعداد ضغط التربة، الوحدة كيلوباسكال؛
ك—دقة قياس مقياس ضغط التربة، والوحدة هي كيلوباسكال/فولت؛
△F—قيمة القياس في الوقت الفعلي لعداد ضغط التربة بالنسبة للقيمة المرجعية، كمية التغير الطوري، والوحدة هي F؛
ف—قيم القياس في الوقت الفعلي لجهاز قياس ضغط التربة، الوحدة ف؛
ف 0 —القيمة المرجعية لمقاييس ضغط التربة، الوحدة F.
ب) عندما يكون إجهاد الضغط الممارس على مقياس ضغط التربة ثابتاً، ومع ارتفاع درجة الحرارة △T، يمتلك مقياس ضغط التربة مخرجاً
△F´، هذه الكمية الناتجة ناجمة عن تغير درجة الحرارة، وبالتالي ينبغي طرحها في الحساب. تُظهر التجربة أن △F´ و△T لديهما العلاقة الخطية التالية:
P´ = k × △F´ + b × △T = 0
K×△F´ = -b×△T
△T = T - T 0
أين: ب—معامل تصحيح درجة حرارة مقياس ضغط التربة، الوحدة كيلوباسكال/℃؛
△T—مقدار التغيير في قيمة القياس الفوري لدرجة الحرارة مقارنة بالقيمة المرجعية، والوحدة هي ℃؛
ت—قيمة القياس في الوقت الفعلي لدرجة الحرارة، الوحدة ℃؛
ت 0 —القيمة المرجعية لدرجة الحرارة، الوحدة ℃.
ج) عندما يتعرض مقياس ضغط التربة لكل من الإجهاد الانضغاطي ودرجة الحرارة، تكون الصيغة الحسابية العامة لمقياس ضغط التربة هي:
Pm = k × △F + b × △T = k × (F - F 0 )+ ب×(ت - ت 0)
أين: Pm — قيمة الإجهاد الانضغاطي للهيكل الخاضع للاختبار، بوحدات كيلوباسكال.
4. التضمين والتركيب
4.1 نظرة عامة
يُستخدم مقياس ضغط التربة ذي السلك الاهتزازي لقياس إجهاد الضغط على سطح التماس بين الجسم الخاضع للاختبار وجسم التربة (الواجهة)، مثل إجهاد الضغط بين أساس المباني الخرسانية وقاعدة التربة؛ وإجهاد الضغط بين التبطين الخرساني للأنفاق تحت الأرض والتربة؛ وإجهاد الضغط بين المنحدرات الاصطناعية والجدران والخوازيق والتربة؛ وإجهاد الضغط للتربة داخل السدود الترابية والحجرية، وأساسات الطرق، وغيرها.
يقيس مقياس ضغط التربة الإجهاد الضاغط على سطح التلامس بين الجسم الخاضع للاختبار وجسم التربة. وقد تؤدي طرق التركيب والدفن غير المناسبة بسهولة إلى انفصال مقياس ضغط التربة عن الجسم الخاضع للاختبار وفقدان الحمولة، مما يؤثر على دقة قيمة القياس.
4.2 طريقة الحفر
4.2.1 قياس إجهاد الضغط على سطح التلامس بين أساس الهيكل الخرساني وقاعدة التربة، حيث تُوضع خلية ضغط التربة على سطح قاعدة تربة الأساس قبل صب لوحة قاعدة المبنى، ويتم دكها وإجهادها. يجب أن يكون سطح قاعدة التربة مستويًا ومتجانسًا وكثيفًا، ويمكن وضع طبقة من الرمل الناعم بالتساوي على سطح قاعدة التربة لضمان تماسّهما وإجهادهما جيدًا. 2 سبتمبر (الشكل 4.2.1). يتم تنفيذ تمديد ووضع كابلات المراقبة بشكل جيد، ثم يُصبّ أساس اللوحة الخرسانية للقاعدة.
4.2.2 يتم تركيب مقياس ضغط التربة على اللوحة السفلية للمبنى الحالي، ويمكن وضعه عن طريق حفر حفرة. تنقسم هذه الطريقة إلى طريقة الصندوق الجاهز: يجب أن يكون حجم الصندوق 1.1 ضعف قطر مقياس ضغط التربة؛ وطريقة دفن حفرة الحفر: يجب أن يكون حجم الحفرة أكبر قليلاً من مقياس ضغط التربة، ويجب أن يُحدد العمق بناءً على نوع التربة.
تُعتبر متطلبات سطح قاعدة التربة في حفرة الحفرة هي نفسها المذكورة أعلاه، وبعد جميع طرق التركيب، يجب إخضاع مقياس ضغط التربة للضغط أو الوزن لتثبيته، وتمديد كابل المراقبة ووضعه بشكل مناسب. وأخيرًا، قم بملء الخرسانة مرة أخرى (الشكل 4.2.2).
(الشكل 4.2.2) الأجهزة المستخدمة لقياس ضغط التربة في الأساس
4.2.3 يتم دمج مقياس ضغط التربة في الجدار العازل الخرساني، ويجب تثبيته أولاً على الأسطوانة الدافعة، ثم تثبيته على قفص التسليح. وبعد إنزال قفص التسليح إلى قاع الفتحة، يتم تهوية الأسطوانة وضغطها لدفع مقياس ضغط التربة إلى الخارج، بحيث تتلامس سطح غشاء الضغط بالكامل مع التربة على جدار الفتحة وتخضع للإجهاد، ثم يُصبّ الخرسانة لتثبيت مقياس ضغط التربة على الحافة الفاصلة بين الجدار العازل والتربة (الشكل 4.2.3).
4.2.4 تتطلب عملية تركيب مقياس ضغط التربة على سطح الهياكل الخرسانية استخدام حامل تثبيت لتثبيته على سطح المراقبة. وعند التركيب، تُوجّه الغشاء الحساس لمقياس ضغط التربة نحو التربة، بينما يُضغط الجزء الخلفي منه ضد الهيكل الخرساني ويُثبت بمثبتات تمددية؛ كما يمكن أيضًا دمجه داخل الخرسانة (الشكل 4.2.4-1).
(الشكل 4.2.4-1) طريقة دمج سطح وتجهيز مقياس ضغط التربة
تُركَّب أجهزة قياس ضغط التربة على السطح الخارجي لقنوات الهياكل الخرسانية المختلفة، وممرات الأنابيب، وأنابيب الأنفاق، وخطوط أنابيب الغاز التي تتلامس مع التربة، كما يمكن دمج أجهزة قياس ضغط التربة في الموضع المصمم لقسم المراقبة، ويجب تثبيت كابل المراقبة مسبقًا وحمايته (الشكل 4.2.4-2).
(الشكل 4.2.4-2) الرسم التخطيطي لتركيب أنبوب خلية ضغط التربة على السطح الخارجي
يتم دفن جهاز قياس ضغط التربة عند الوصلة بين الهيكل الخرساني والتربة، ويمكن تثبيته باستخدام القوالب المستخدمة في الصب. قبل البدء بالصب، يتم تثبيت مستشعر ضغط التربة على قوالب الصب باستخدام حامل تركيب. وبعد إزالة القوالب، يجب إزالة الخرسانة المتبقية الموجودة على الغشاء الحساس لمستشعر ضغط التربة. ولتسهيل إزالة الخرسانة المتبقية على الغشاء، يمكن وضع طبقة من الزيت على الغشاء الحساس قبل البدء بالصب. وعند الدفن، يكون الغشاء الحساس لمستشعر ضغط التربة ملامسًا للقوالب، ويتم تثبيت مستشعر ضغط التربة على القوالب باستخدام ثلاثة مسامير مزدوجة الأطراف. أما الكابل الزائد فيُحفظ في علبة واقية (الشكل 4.2.4-3).
(الشكل 4.2.4-3) الرسم التخطيطي لتركيب قالب خلية ضغط التربة
قم بدفن مقياس ضغط التربة عند الوصلة بين الهيكل الخرساني والتربة، ويمكن تثبيته بواسطة قفص التسليح. قبل الصب، استخدم مقياس ضغط التربة لتثبيت الحامل وتثبيت حزمة التسليح، التي يتم بعد ذلك ربطها أو لحامها بقفص التسليح. وبعد إزالة القوالب، يجب تنظيف الخرسانة المتبقية على سطح الغشاء المستشعر لمقياس ضغط التربة. وعند الدفن، يكون سطح الغشاء المستشعر قريبًا من القوالب، ولا يُسمح بعكسه. ولتسهيل إزالة الخرسانة المتبقية على سطح الغشاء المستشعر لمقياس ضغط التربة، يمكن وضع طبقة من الزيت مسبقًا على سطح الغشاء. ومن الضروري القيام بعمل جيد في توجيه وكابلات الحماية الخاصة بسلك المراقبة (الشكل 4.2.4-4).
(الشكل 4.2.4-4) مخطط توضيحي لتركيب قفص التسليح لخلية ضغط التربة
قم بدفن مقياس ضغط التربة عند واجهة التلامس بين الهيكل الفولاذي والتربة، ثم قم أولاً بلحام براغي التثبيت على الهيكل الفولاذي، ويمكن تحديد موضع لحام البراغي بواسطة حامل التثبيت.
4.3 تمديد الكابلات
يتم اعتماد حفر خندق لدفن كابل المراقبة، ويجب ألا تقل عمق الخندق عن 0.3 م، كما ينبغي حماية كابل المراقبة المدفون في السد الحصوي بأنبوب واقٍ.
يجب ترك كابل المراقبة ببعض التراخي أثناء وضعه، وألا يتم شده أو عبوره، كما يجب لف كابل مقياس ضغط التربة حول فتحة الخروج، لتجنب الشد الزائد للكابل عند فتحة الخروج.
4.4 قيمة المرجع للقياس
يجب أخذ قراءة مقياس ضغط التربة فورًا بعد الانتهاء من التركيب والدمج (ويجب أن تكون القراءة في هذا الوقت أكبر من قبل الدمج)، ويجب اختيار القيمة المستقرة كقيمة مرجعية. كما يجب اختيار قيمة مقياس ضغط التربة بعد انتهاء حرارة التhydrات، وقراءة القيمة بشكل مستمر 3 مرات، ثم حساب المتوسط للقيمة التي تحصل على قراءة مماثلة تقريبًا باعتبارها القيمة المرجعية. وبعد تحديد القيمة المرجعية، يجب تسجيلها جيدًا لتُستخدم كقيمة مرجعية في الحسابات.
4.5 الاحتياطات
يجب فحص مقياس الضغط الجيوتقني قبل الدفن للتأكد من سلامة الجهاز، ويجب تمديد الكابل وفقًا لمتطلبات التصميم، كما يجب إجراء الترقيم بشكل جيد.
يجب إيلاء اهتمام خاص لتركيب مقياس ضغط التربة: يجب ألا يغطي المونة الأسمنتية لوحة الاستشعار المجهدة لمقياس ضغط التربة، ويجب أن تكون السطح المجهد لمقياس ضغط التربة على اتصال تام بالتربة، كما يجب ملء الفراغات حول اللوحة الخلفية لمقياس ضغط التربة وضغطها جيدًا باستخدام المونة الأسمنتية.
يجب أن تكون القيمة الأولية لجهاز قياس ضغط التربة بعد الدفن والتركيب أكبر من القيمة قبل الدفن في الحالة الحرة. ويجب أن يكون جهاز قياس ضغط التربة في حالة إجهاد بعد التركيب.
يجب قياس القيمة الأولية للأداة بعد مرور الوقت على تركيب مقياس الضغط الجيوتقني ووضعه في مكانه، كما يجب تسجيل هذه القيمة وأرشفتها وفقًا لرقم الأداة ورقم التصميم، مع الحرص الشديد على حماية الكابل الموصّل للأداة.
5. القياس
لقياس ضغط التربة في الموقع، يتم استخدام جهاز القراءة من نوع VW-102A. يُوصَل طرف واحد من خط القياس بجهاز القراءة، بينما تُوصَل المشابك المختلفة الموجودة على الطرف الآخر من خط القياس بسلك الإخراج الخاص بمقياس ضغط التربة بشكل متوافق. تُستخدم المشابك السوداء والحمراء لقياس التردد، في حين تُستخدم المشابك البيضاء والخضراء لقياس درجة الحرارة. يحتوي مقياس ضغط التربة على شريحة ذكية للتعرف، تخزن في ذاكرتها معلومات مثل الرقم التسلسلي لمقياس ضغط التربة ومعامل المعايرة K ومعامل تصحيح درجة الحرارة b. وعند إجراء القياس باستخدام جهاز القراءة، تُقرأ تلقائيًا معلومات التعرف وتُخزّن بالتتابع في جهاز القراءة. كما أن التواصل مع الكمبيوتر يتيح إجراء إحصائيات سريعة وحسابات واستعلامات بسهولة، مما يجعل عملية القياس تحقق ذكاءً اصطناعيًا وعمليات لا تعتمد على الورق.
تم حفر وقطع كابلات عدادات ضغط التربة المتعددة في موقع البناء عن طريق الخطأ. ومن خلال قياس مرة واحدة باستخدام قارئ، يمكن تحديد كل عداد ضغط تربة تلقائيًا مع الرقم المقابل ومعلومات الهوية الخاصة به.
6. فحص أعطال مقياس ضغط التربة
عندما يتعطل مقياس ضغط التربة، يمكن فحص قيمة المقاومة بين نواتي كابل مقياس ضغط التربة باستخدام جهاز متعدد القياسات. في الظروف العادية، تبلغ قيمة المقاومة للنواتين الحمراء والسوداء عادةً حوالي 300Ω؛ أما قيمة المقاومة للنواتين الخضراء والبيضاء فيجب أن تكون حوالي 3كΩ عند درجة حرارة 25℃؛ ويجب أن تتجاوز قيمة مقاومة العزل بين الخطين الأحمر والأسود وبين الخطين الأخضر والأبيض أو بينهما وبين خط التدريع (السلك العاري) 50MΩ (يمكن استخدام مقياس ميجا أوم يعمل بالتيار المستمر بجهد 100V لقياس مقاومة العزل، مع ضرورة استخدام جهاز المتعدد القياسات في نطاق MΩ، ويجب أن تكون قيمته اللانهائية ∞).
7. فحص أعطال الكابلات
نموذج الكابل الممتد لقياس ضغط التربة هو YSPT-4، وهو كابل خاص لمراقبة هندسة المياه، وتبلغ قيمة مقاومة الكابل حوالي 45Ω/كم.
7.1 قياس قيمة المقاومة باستخدام جهاز متعدد القياسات (السلك الأساسي الأسود والأحمر): القيمة العادية حوالي 300Ω، بالإضافة إلى قيمة مقاومة الكابل.
أ) إذا كانت قياسات المقاومة طبيعية، فمن المحتمل أن يكون الجهاز تالفًا أو به ماء؛
ب) إذا كانت قياس المقاومة كبيرة جدًا أو لا نهائية، فإن الكابل أو الموصل يكون دائرة مفتوحة؛
ج) إذا كانت قيمة قياس المقاومة صغيرة جدًا، فإن الكابل أو الوصلة تكون مختصرة الدائرة.
يتجلى ذلك في عدم إمكانية قياس قيمة التردد بواسطة جهاز القراءة.
7.2 القياس باستخدام جهاز متعدد القياسات (السلك الأساسي الأبيض والأخضر): قيمة المقاومة: في الظروف العادية عند درجة حرارة 25℃ يجب أن تكون حوالي 3 كيلو أوم، بالإضافة إلى قيمة مقاومة الكابل.
أ) إذا كانت قراءة المقاومة طبيعية، فتحقق من العداد وكابل توصيله للقياس؛
ب) إذا كانت قياس المقاومة كبيرة جدًا أو لا نهائية، فإن الكابل أو الموصل يكون دائرة مفتوحة؛
ج) إذا كانت قيمة قياس المقاومة صغيرة جدًا، فإن الكابل أو الوصلة تكون مختصرة الدائرة.
يتجلى ذلك في عدم قدرة الترمومتر على قياس قيمة درجة الحرارة.
7.3 استخدم مقياس ميغأوم بجهد 100 فولت تيار مستمر أو جهاز متعدد القياسات لقياس قيمة المقاومة للكابل الخاص بمقياس ضغط التربة (السلك الأحمر، والأسود إلى سلك الأرض، والأخضر والأبيض إلى سلك الأرض، والأسود والأحمر إلى الأخضر والأبيض). إذا كانت القيمة صغيرة جدًا ﹤5 ميجا أوم
أداءه هو أن جهاز القياس يقيس بشكل طبيعي، وقد تتسبب وحدة القياس الآلية للوحدة الموزعة من نوع MCU-32 في عدم استقرار قيمة التردد، كما أن قياس قيمة درجة الحرارة سيكون أقل من القيمة الطبيعية بحوالي 10 إلى 20 ℃.
8. القيمة التي يقيسها عداد القراءة غير مستقرة
أ) قم بتوصيل السلك المحمي بالمشبك الأسود لسلك القياس الخاص بالمتعدد؛
ب) ربما دخل الماء إلى وصلة الكابل، اقطعها وأعد توصيلها؛
ج) حدد نطاق التردد لعداد ضغط التربة وحدد النوع الصحيح للتحفيز الخاص بالعداد
د) حدد قاعدة مقاومة درجة الحرارة لمقياس ضغط التربة، وقم بتحديد قاعدة المقاومة للمقياس بشكل صحيح؛
هـ) تحقق من مصادر التداخل القريبة، مثل المحركات والمولدات والهوائيات أو كابلات الطاقة المتناوبة، وابتعد عن مصادر التداخل المذكورة أعلاه.
9. الأمور التي تتطلب الانتباه
يجب قياس قيم التردد ودرجة الحرارة قبل وبعد تركيب مقياس ضغط التربة، ويجب تسجيل هذه القيم وأرشفتها وفقًا لرقم مقياس ضغط التربة ورقم التصميم، مع إيلاء اهتمام خاص لحماية كابل مراقبة مقياس ضغط التربة.
10. القبول والتخزين
يجب على المستخدم أولاً التحقق من كمية الأداة (بما في ذلك الملحقات) وشهادة الفحص المصنعية، وغيرها، ومعرفة ما إذا كانت متوافقة مع قائمة التعبئة. وبعد فتح العلبة، يجب قياس مقاومة العزل بين الدائرة والغلاف المحكم لكل أداة باستخدام جهاز قياس الميغا أوم بجهد 100 فولت، ويجب أن تفي القيمة المقاسة بالمتطلبات المحددة لمقاومة العزل. وأثناء الاستلام، يجب قياس كل أداة باستخدام جهاز قراءة للتأكد من سلامتها. كما ينبغي حفظ الأداة في غرفة جافة وجيدة التهوية.
11. بريد إلكتروني ختامي
يتم ضمان مقياس ضغط التربة بمقياس الشد لمدة عام واحد من تاريخ مغادرة المصنع. إذا كانت الأداء أدنى من الشروط الفنية وكان ذلك يرجع إلى مشكلة في جودة المنتج، فإن الشركة مسؤولة عن الصيانة أو الاستبدال المجاني (إذا كان الضرر ناتجًا عن نظام حماية غير مثالي من الصواعق في الموقع وحدوث صواعق قوية، وما إلى ذلك، فلن يتم تغطيته).
|
Size |
Maximum outside diameterD |
100mm/156mm |
||||
|
Parameter |
High pressure diskH |
26mm |
||||
|
Measuring range KPa |
0～350 |
|||||
|
Resolution |
≤0.025% |
|||||
|
Performance |
Fitting accuracy |
≈0.1%F.S/0.5%F.S |
||||
|
Parameter |
Temperature range |
-40℃～+80℃ |
||||
|
Sensitivity |
±0.1℃ |
|||||
|
Temperature accuracy |
±0.5℃ |
|||||
|
Water pressure resistance |
Measurement range1.2 times |
|||||
|
Insulation resistance |
≥50MΩ |
|||||
|
Storage temperature |
-30℃～+70℃ |
|||||
منتجات ذات صلة
منتجات ذات صلة
مرحبًا بكم لترك رسالة للاستشارة
حقوق النشر © 2025 شركة شيامن هايشوان رونزي لتقنيات إنترنت الأشياء المحدودة. جميع الحقوق محفوظة.
مرحبًا بكم لترك رسالة للاستشارة