振弦式土压力计是测量土体内部应力的精密仪器,通过固有频率变化感知土压力,具有高精度、免校准、易操作等显著优势。本文将系统阐述其工作原理、结构特性及安装要点,为工程监测提供技术参考。
工作原理:频率与应力的精准转换
当土体内部应力发生变化时,土压力计的感应板同步响应应力变化并产生微变形。这种机械变形通过传力机构传递给内部钢弦,使其张力发生改变,从而精确调整钢弦的振动频率。电磁线圈通过激振钢弦并采集其振动频率,将频率信号通过屏蔽电缆传输至读数装置。通过专用计算公式即可将频率值转换为土压力值(单位kPa)。仪器内置温度传感器,可同步测量埋设点温度,实现温度补偿功能,进一步提升数据准确性。
结构设计:耐久性与可靠性的融合
峟思土压力计采用全不锈钢结构,主要由进口高强钢弦、激振电磁线圈、承压背板、感应板和防水电缆组成。感应板采用柔性设计,确保应力传递效率;特种钢弦具有抗疲劳特性,保证长期稳定性;电磁线圈经过真空密封处理,防止潮湿环境影响。整体结构具备抗冲击、耐腐蚀、防雷击等特性,可长期工作于水下或腐蚀性土壤环境,适应-40℃~+80℃的极端工况。
工程应用与安装规范
安装前需进行仪器状态确认,包括电缆连通性测试和初始频率记录。埋设时应确保感应板与土体充分接触,避免水泥砂浆包裹受力面。背板四周缝隙需用高强度水泥砂浆填充密实,防止应力集中。安装完成后立即测量初始值,该数值应大于埋设前自由状态读数,证明仪器处于正常受压状态。所有测量数据需按编号记录存档,电缆引出部分需加装保护管避免机械损伤。
南京峟思工程仪器有限公司自主研发的振弦式土压力计已在多个重点工程中得到成功应用。产品凭借其0.1%F.S的测量精度和长达10年的设计使用寿命,为岩土工程安全监测提供了可靠保障。