产品目录

当前位置：首页 >>> 技术文章 >

技术文章

油运动粘度测试仪工程监督测试中运用

1油运动粘度测试仪工程监督测试中运用
　　扬压力是重力坝强度和稳定计算中的重要荷载。人们对扬压力的认识，从无所知到有所知，从对它有模糊的概念到进行较准确的计算，已经经历了1个多世纪的漫长时期。直至今日，人们对扬压力的认识也并非进入到了无所不知的境界，仍有许多问题有待进一步研究。
　　扬压力是指建筑物及其地基内渗水，对某一水平计算截面浮托力与渗透压力之和。由于扬压力是1个铅直向上力，它减小了重力坝作用在地基上的有效压力，从而降低了坝底的抗滑力，因此存在一定的负面作用。同时，坝体内也产生扬压力，导致坝体内的应力分布受到一定影响。为了减小坝底扬压力，提高坝的稳定性，通常采用布设坝基防渗帷幕以增加防渗效果，消耗坝底的渗透水头，并在防渗帷幕后设排水孔幕，以释放剩余水头。通常将坝体上游坝面3～5m范围内的材料的防渗性能提高，以形成防渗层，在防渗层后面再设置排水管。
　　渗透压力又称动水压力，是指水在建筑物上，下游水位差作用下渗入建筑物及地基内而产生的水压力。渗透压力对岩，土体稳定性的影响随渗流方向不同而异。如坝基下当渗流方向与重力一致时，渗透力能提高岩土体稳定性；如与重力方向相反，则将减小颗粒间压力，即产生扬压力对土体稳定不利。
　　随着人类科学和技术的不断进步，人们通过许多方法来**测量坝基扬压力。振弦式传感器就是一种可以**测量坝基扬压力的仪器。
　　2监测传感器定义及原理
　　振弦式传感器是以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小，通过相应的测量电路，就可得到与拉力成一定关系的电信号。振弦式渗压计工作原理：大坝坝基内的渗透水自进水口流经透水石，作用在弹性膜片上，引起弹性膜片的变形，导致振动弦的应力变化，从而改变振动弦的振动频率。电磁线圈激振振动弦并同时测量其振动频率，频率信号经仪器电缆传输至仪器测读装置（2次仪表），即可测量出水的荷载压力值。同时仪器内的热敏电阻可同步测出埋设点的温度。
　　振弦式渗压计的工作特性方程，以频率方式计算时，采用*小二乘拟合直线表示为：
　　Y=K（fi2-f02） C（1）
　　式中：Y为校准时作用在传感器上的水压力，kPa；K为传感器系数（*小二乘直线的斜率），kPa/Hz2；fi为校准时传感器对应于Y的输出频率，Hz；f0为校准时传感器零压力测试点的输出频率，Hz；C为计算常数（*小二乘法直线截距），kPa.
　　水利信息化2010，（4）46当传感器在实际使用中进行温度修正时，其工作特性方程为：
　　Yi=K（fi2-f02） b（Ti-T0） C（2）
　　式中：Ti为对应于Yi的温度；T0为传感器在安装时相应于基准点f0的温度；b为传感器温度系数，kPa/℃。
　　仪器主要由压力感应部件，振弦感应组件及引出电缆密封部件3个部分构成。渗压计的感应部件由透水石，感应板组成。感应板上接振弦传感部件，振弦感应组件由振动弦和电磁线圈构成。止水密封部分由接座套筒，橡皮圈及压紧圈等组成，内部填充环氧树脂防水胶，电缆由其中引出。主要部件均采用特殊钢材制造，适合在各种恶劣环境中使用。标准的透水石选用带50μm小孔的烧结不锈钢制成，具有良好的透水性且能有效防止泥沙进入。振动弦式传感元件固定在中空圆柱体2端之间，1个柔性膜片焊接在钢性圆柱体上。振动弦由液压挤压固定，相当于将所有零件焊在一起，但完全不影响其弹性。
　　适用范围：适合埋设在水工建筑物和基岩内，或安装在测压管，钻孔，堤坝管道或压力容器中，以测量孔隙水压力或液体液位。用于监测岩土工程和其它混凝土建筑物的渗透水压力，适用于长期埋设在水工建筑物或其它建筑物内部及其基础，或安装在测压管内，测量结构物内部及基础的渗透水压力。也可用于水库或边坡地下水位的测量。在完善电缆保护措施后，油运动粘度测试仪工程监督测试中运用，也可直接埋设在对仪器要求较高的碾压混凝土中。
　　常用的安装埋设方式有以下几种：在现浇混凝土内，基岩面上，土体中，水平浅孔中，深孔中埋设，在测压管中安装等。由于使用场合很多，应根据不同的具体使用条件进行埋设安装。本文主要就渗压计在测压管中的安装方法做详细举例。
　　渗压计的典型安装方法是将仪器直接投入到测压管中的设计位置，当测压管很深时，应采用钢丝或细钢丝绳拴住渗压计，将仪器电缆绑在钢丝绳上，再缓缓放入测压管中，并将钢丝绳固定在管口上部。
　　当测压管很深时，应采用钢丝或细钢丝绳拴住渗压计，仪器电缆绑在钢丝绳上，缓缓放入测压管中，钢丝绳固定在管口上部。
　　测压管的工作状况有3种：即有压，无压及时有时无压。安装渗压计后，管口可按2种方式进行改造：一种为针对无压的管口（如土石坝的测压管，混凝土坝的绕坝渗流孔等），其管口结构应保证能方便地进行人工比测，并对设备具有良好的防护功能；另外一种则针对有压和时有时无压的管口，如混凝土坝的扬压力孔测压管，测压管管口既要能密封以承受压力，而当测压管无压时又要能进行人工比测，因此需要制备相应的专门管口设备。
　　3工程实例
　　合面狮水库位于广西贺州市信都镇，地处西江支流贺江中游，距贺州市45km.工程于l970年动工兴建，1976年全部建成。合面狮水库是一座集灌溉，发电，航运等的综合利用工程，该水库控制集雨面积6260km2，正常蓄水位为88.0m，水库总库容为2.96亿m3，设计灌溉面积6866.7hm2，电站装机4台，总装机容量80MW.合面狮水库枢纽主要建筑物由大坝，坝后电站及升船机组成。大坝为混凝土宽缝重力坝，坝顶长度189.0m，其中溢流坝段长93.5m，*大坝高54.5m.大坝右侧坝段为重力坝段，电站厂房位于该坝段下游侧；大坝左侧坝段为溢流坝段，堰顶高程78m，设6扇13.5m×10.0m的弧形钢闸门，单个孔口净宽13.5m，总净宽为81m，升船机位于左侧岸边上。
　　大坝原安装有测压管，但根据测压管安装资料和现场调查发现，测压管没有按有关规定安装，观测成果不能真实反映坝基渗透压力。施工时按设计及规范要求重新安装测压管，并实施了监测系统自动化改造，更换了新的自动化测量模块，将系统原有软件进行版本的升级，以便准确，及时地监测大坝坝基渗透压力分布情况。
　　3.1测压管制作安装
　　3.1.1测压管制作
　　测压管由透水段和导管组成。透水段可用导管管材加工制做，油运动粘度测试仪工程监督测试中运用，面积开孔率约10～20（孔眼形状不限，但须排列均匀且内壁无毛刺），外部包扎无纺土工织物或不锈钢网，以防止土颗粒进入，管底封闭且不留沉淀管段；也可采用与导管等直径的多孔聚乙烯过滤管或透水石管制作。透水段顶端与导管牢固相连。导管长度视管材和埋设情形而定。
　　2端接头处宜采用外丝扣，并用外箍接头相连。而本工程按照设计要求，测压管采用直径为48mm，厚度为3.5mm的镀锌钢管制作，除透水段特殊制作外，其余测压管2端绞丝，并根据实际钻孔深度确定测压管的制作长度。测压管管底150～650mm管段为进水管段，沿圆周方向钻11排呈梅花形排列的小孔，每排4孔，孔径5mm，排距50mm.测压管自底部向上至800mm，用直径0.8mm不锈钢网包裹，再用直径1.5mm漆包铜线绑扎；距不锈钢网2端25mm各绑1道，中间绑扎3道；每道绑扎均牢固可靠。测压管管底用直径为56mm，厚度为6mm的钢板焊密封，并在测压管底部加焊4个定位支撑，确保测压管入孔时居中。
　　3.1.2测压管安装
　　在钻孔底部充填洗净的粒径为6～8mm，厚10cm的砾石垫层，进水管段底部位于该砾石垫层上。将测压管放入孔内，先下进水段测压管，用镀锌钢管接头将其它已车丝的测压管逐根接入孔内，直至要求长度；接管时丝口用生胶带缠裹后，用红丹防锈漆涂刷，再拧紧接头丝口。
　　3.2回填及灌浆
　　砾石层回填指在进水管周围填入洗净的Φ6～8mm砾石，并使之密实，将进水段覆盖，厚度约800mm.砂层回填指在砾石层上回填150～200mm厚的粗砂。膨胀泥球回填指用膨胀土做成约Φ10～15mm大小的膨胀泥球均匀填入孔内，厚度约300mm.灌浆指用标号为P.O.32.5水泥制作水泥浆，水泥浆液采用机械搅拌，搅拌时间不少于3min，浆液水灰比为0.5：1.0；用泵加压灌注，由灌浆管从测压管与钻孔壁之间导入距膨胀土0.50m左右开始灌注，边送浆边拔管，一般深孔分3次灌浆和待凝，上部用水泥砂浆回填，*后抹平封孔。
　　3.3注水试验
　　测压管安装完毕后，逐孔进行了水位观测及注水试验，油运动粘度测试仪工程监督测试中运用，检查测压管的透水性。从观测结果看，各观测断面测压管水位从上游侧向下游侧递减，符合坝体扬压力分布规律。
　　3.4监测仪器安装
　　本工程采用GK4500S型渗压计作为扬压力监测传感器，所有测点均为无压孔，渗压计的安装方法如下：按照设计要求安装测压管管口保护装置附件；根据设计图纸及现场放样，确定渗压计的电缆接长长度，为避免电缆自重超过其抗拉强度，防止渗压计滑入测压管内，采用不锈软钢丝绳吊装传感器，同时将仪器电缆和钢丝绳进行绑扎；电缆接长应牢固，接头处做好绝缘处理，电缆头部应做醒目，牢固，耐久，不易损坏的标签；安装前将渗压计在水中浸泡2h以上，使其达到饱和状态，同时取下透水石使其内腔充满水；根据设计及测压管实际深度确定渗压计的安装位置，渗压计安装在测压管管底以上约1m的位置；渗压计入管前用读数仪表进行测量，并记录测量值；将渗压计安装到位并记录实际安装位置，同时测读渗压计入管后的读数，并观察渗压计入管后是否工作正常；待渗压计在测压管内温度平衡后，进行提升试验，以检查传感器的性能及安装调试质量；填写渗压计安装考证表，记录好仪器安装的相关参数及情况。
　　3.5设备试运行情况
　　合面狮大坝扬压力监测系统于2009年初安装调试完毕。投入试运行以来，各传感器读数稳定，采集模块各项功能工况正常，采集计算机和采集单元通讯畅通，采集模块能够按照设定的采集周期自动采集各扬压力测压管水位数据，并上报至采集计算机进行成果计算后保存到数据库。管理人员可以在监控机房控制设备采集数据，调整和设置设备运行参数；采集计算机和工作站之间通信畅通，可协同工作；系统未曾受到雷电感应等电磁干扰的影响，运行过程中没有出现数据漏测，缺测或测值错误等异常，系统各设备工作状态良好。渗压计人工比测结果见（E1-1，E1-2，E1-3是3支振弦式渗压计的设计测点编号），人工测量与自动化测量的*大差值为15mm，在测量允许范围以内，证实安装的仪器完好，整个自动化测量系统运行良好。

　

上一篇：绝缘油介损及电阻率测试仪共享平的实践及前瞻
下一篇：全自动油倾点测试仪在组件全自动测定体系运用剖析

若网站内容侵犯到您的权益，请通过网站上的联系方式及时联系我们修改或删除