Датчики давления грунта

Эксперты инженерно-технического центра ФСП Инжиниринг исследуют свойства грунтов, проводят мониторинг состояния сооружений и строительных конструкций. Для грунтовых изысканий используются датчики которые позволяют измерять давление в грунте при различных условиях.

Датчики давления грунта: способы установки

Датчик грунта устанавливается в изучаемую среду разными способами. Для погружения на большую глубину бурится скважина, в которую опускается монтажная труба с задавливаемым датчиком. После его заглубления труба извлекается, а скважина заполняется грунтом. На поверхности остаётся кабель, с помощью которого передаются показания прибора.

На небольшую глубину датчик в землю может устанавливаться путём снятия пласта нужной высоты. В этом случае роется траншея, в которую укладывается измерительное оборудование.

Функция датчиков давления грунта:

• фиксировать и регистрация измерительных величин;
• контроль горизонтальных напряжений в скважинах;
• измерение разнонаправленного напряжения у поверхности тоннелей;
• определение напряжённости грунтового массива в месте планируемого строительства;
• расчет давления на дамбу и проверка несущего напряжения фундамента.

Обзор датчиков для измерения давления грунта

Рабочими элементами являются две пластины из нержавеющей стали. Они располагаются в параллельных плоскостях, и запаиваются с небольшим зазором, который заполняется де-аэрированным этиленгликолем.

Бывают устройства с одной активной поверхностью или с двумя. В первом случае пластины имеют круглую форму, а прибор располагается в горизонтальной плоскости. Он используется для измерения давления на конструкцию. Устройство с двумя считывающими поверхностями имеет форму меча, и втыкается в землю вертикально. С его помощью осуществляется мониторинг комплексного напряжения.

Давление на пластины снимается считывающим устройством. Именно то, каким способом расшифровываются нагрузки, отличает разные типы устройств. Специалистами «ФСП Инжиринг» используются датчики двух типов - это FSG и VW.

Датчики давления грунта FSG-типа

К измерительному мосту Уитстона подводится фольгированный тензодатчик. Давление грунта трансформируется в электрический сигнал, сила которого пропорциональна напряжению пластины и деформации ячейки. Когда фольга воспринимает изменения, меняется коэффициент её сопротивления. Электрическая схема фиксирует показатель. Именно его значение принимается во внимание при проведении расчётов.

Датчики давления грунта струнного типа VW

К закрытой гидравлической системе, созданной двумя запаянными пластинами, подводится трубка со струнным датчиком. После погружения датчика в грунт на пластины оказывается давление. Частота колебания струны характеризует оказываемую нагрузку.

Преимущества измерения давления грунта датчиками:

• стабильность показаний;
• возможность использования в неблагоприятных и экстремальных условиях;
• независимость точности измерений от длины кабеля;
• возможность автоматического измерения и использования сети устройств.

В прибор может быть встроен термистор и стабилизатор, защищающий от скачков напряжения. Снимать показания можно в ручном режиме или наблюдать за сменой нагрузок в режиме реального времени. Для дистанционного автоматического мониторинга к сети датчиков подключается программный комплекс УСМ-портал. Он позволяет отслеживать обновления графика нагрузок. Длительность исследований зависит от точности измерений, которой нужно добиться.