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渗压计和扬压力计本质上是同一种传感器——振弦式压力计,其核心工作原理完全相同:通过水压力作用于感应膜改变钢弦张力,输出频率信号换算压力值。两者的差异主要源于安装位置和测量目标的不同,导致工程中形成不同称谓。
一、渗压计:监测内部渗透压力的核心工具
渗压计用于测量土体或结构内部的孔隙水压力(即渗透压力)。其典型安装方式为直接埋入目标区域:
土体内部:如边坡、路基或地基中,监测水分渗透对土体的影响。例如三峡大坝坝基埋设的渗压计群,实时追踪渗透压力变化,防止土体液化。
混凝土结构内部:嵌入隧道衬砌、大坝坝体等位置,分析结构内部渗流状态。
由于传感器完全埋入封闭环境,数据受大气压影响极小,但结构内部温度波动显著,必须进行温度修正(如采用温度系数0.02%/℃)。若安装时未饱和透水石或回填砂粒径不匹配(推荐中粗砂,粒径0.25~0.5mm),可能导致数据失真。
二、扬压力计:专攻底部顶托力的监测方案
扬压力计专用于测量结构底部的向上顶托水压力,安装方式与渗压计显著不同:
吊装于测压管内:预埋在水闸底板、大坝坝基等位置的测压管中,传感器悬挂于水下。
暴露于大气环境:与大气连通,需同步记录大气压力值。
其典型场景包括水闸抗浮稳定性评估或基坑抗浮桩验证。因水体温度相对稳定,通常无需温度修正,但必须进行气压修正(真实扬压力=测得值-大气压)。若测压管倾斜导致气泡滞留,或未定期清理管底淤泥(建议每月1次),会严重影响数据准确性。
三、工程选型与运维的核心差异
选型逻辑
需监测土体内部渗流或结构渗透压力时(如边坡滑坡预警、隧道渗漏分析),选用渗压计并埋入目标层位。
需监测底部向上顶托力时(如水闸抗浮、大坝扬压力控制),选用扬压力计并吊装于测压管中。
运维要点
渗压计:每季度校核零点频率(漂移>5Hz需返厂),重点关注透水石饱和状态与温度修正参数。
扬压力计:每月清理测压管沉淀物,定期验证气压传感器精度(大气压记录误差需<0.5kPa)。
四、振弦式技术的通用性优势
振弦式传感器因物理稳定性强(不锈钢结构耐腐蚀)、信号抗干扰(频率传输无衰减),可同时满足两类需求:
渗压计模式:全封闭埋设,依赖自动化系统(如MCU单元)实现温度实时修正。
扬压力计模式:开放环境测量,通过软件自动完成气压补偿(如葛南云平台)。
渗压计与扬压力计是同一设备的两种工程应用形态,选型核心在于明确监测目标:埋入土体/结构内部测渗透压力 → 渗压计(温度修正是关键);吊装底部测压管测顶托力 → 扬压力计(气压修正是核心);规范安装(渗压计饱和透水石、扬压力管垂直安装)与定期维护,可保障15年以上稳定运行,为结构安全提供双重支撑。
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