SDTY系列土压力计使用说明指导书.doc

昆明畅唯银河科技

SDTY系列土压力计

使 用 说 明 书

1 简述 - 1 -
2 特征 - 1 -
3 技术指标 - 1 -
4 验收和保管 - 1 -
5 检验及安装埋设 - 2 -
6 测读方法 - 4 -
7 结果计算 - 5 -

地址: 云南省昆明市凉亭北路中国水利水电第十四工程局科研设计院
电话：/6079032 传真： 邮编：650215

SDTY系列土压力计使用说明书

1 简述
SDTY系列土压力计除振弦、磁芯外，其它部件由不锈钢制成，用于土体及其它土石结构应力状态监测，并能兼测温度。

2 特征
结构简单、紧凑合理、抗震性能好、安装快捷；
土压力计全部连接处均使用激光焊机焊接，焊接均匀，基础无焊接应力；
在恶劣环境下长久稳定工作，频率稳定，不受电缆电阻等原因影响进行长距离传输和自动化监测；
温度测量为直读式；
广泛用于水利水电、矿山、铁路公路、桥梁码头、地下洞室等工程中锚杆或钢筋应力监测。

3 技术指标
我厂生产多个类型SDTY系列土压力计规格见表1；技术参数见表2

表1 SDTY系列土压力计规格型号表
型 号
量程(ＭPa)
最大外径（mm）
最大厚度（mm）
重量（Kg）
备 注
SDTY- 2
0.2
ф230
10
2

SDTY- 4
0.4
ф230
10
2

SDTY -6
0.6
ф230
10
2

SDTY- 8
0.8
ф230
10
2

SDTY-10
1.0
ф230
10
2

SDTY-15
1.5
ф230
10
2

SDTY-20
2.0
ф230
10
2

SDTY-30
3.0
ф230
10
2

SDTY-40
4.0
ф230
10
2

SDTY-50
5.0
ф230
10
2

表2 SDTY系列土压力计关键技术指标表
量程
（MPa）
频宽
(Hz)
分辩率
（%F.S）
非直线度
（%F.S）
滞后
（% F.S）
不反复度
（%F.S）
综合误差
（%F.S）
0~5
≥600
≤0.025%
≤0.6%
≤0.5%
≤0.3%
≤0.8%

4 验收和保管
承诺：我厂生产仪器及配件，如用户在验收过程中发觉质量问题（用户人为原因之外），我厂负责无偿维修或更换。
4.1 仪器部件
详见装箱单。
4.2 开箱检验
用户收到土压力计后，开箱验收，箱内装有装箱单、检验合格证、土压力计使用说明书等。
4.3 数量查对
按装箱单各项内容查对箱内土压力计及附件数量，如有缺损请立即和我厂联络。
4.4 外观检验
仔细查看土压力计外部有没有损伤痕迹，锈斑等。
4.5 绝缘检验
用兆欧表测读土压力计本身绝缘值，通常应大于200 MΩ。
4.6 读数检测
用二次仪表(频率计) 测读土压力计在自由状态读数，依据我厂土压力计率定统计表判定传感器工作是否正常，如有差异立即和我厂联络。
4.7 搬运保管
土压力计运输时应小心轻放，勿猛烈震动和碰撞。土压力计应放置在通风干燥环境中保管。

5 检验及安装埋设
SDTY土压力计检验、埋设标准上需按国家或地域相关规程规范实施，我厂提供检验和埋设方法仅为参考。
5.1率定、检验项目
现场对SDTY系列土压力计检验，通常情况下，关键进行灵敏系数（K）、温度灵敏系数（α）、温度赔偿系数（b）率定，另外还需对应变计和电缆防水性能检验。
5.1.1 灵敏系数K率定
土压力计使用标准压力计（压力仪表专用设备）进行率定，也可使用压力容器进行率定，分级和级差可按厂家分级和级差实施。随土压力计附有厂家提供灵敏系数K率定资料。
5.1.2 温度灵敏系数α率定
土压力计内温度计测试时为直读温度值，温度灵敏系数α实际上是它和标准温度计固定误差，其误差通常在±0.1℃以内，且是常数，随仪器附有厂家率定资料，可不进行率定。如需要率定，使用恒温水葙、标准温度计进行温度率定。
5.1.3 温度赔偿系数b率定
厂家对土压力计温度赔偿系数b进行了严格率定，随仪器附有厂家b值，为固定常数。
5.2 率定结果计算
5.2.1 灵敏系数K
提议使用式1、式2、式3、计算土压力计灵敏系数K：
（式1）
（式2）
（式3）
式中：
K─灵敏系数（MPa ）； n ─ 率定级数； x─（）； ─；
y ─MPa； A ─ 修正系数； R─线性相关系数；
5.2.2 温度灵敏系数α计算
前述土压力计温度灵敏系数（α）实际上是它和标准温度计固定误差，提议采取厂家α值，α ±0.01，现场可不进行率定。如需进行温度灵敏系数α率定，一样使用（式1）、（式2）、（式3）计算α值另外，也能够采取算术平均法计算平均误差，依据误差正、负进行修正即可。
K＝α ─ 温度灵敏系数； n ─ 率定级数； x ─ 仪器内温度计读数(℃ )
y ─ 标准温度计读数(℃)； A ─ 修正系数； R ─ 线性相关系数；
5.2.3温度赔偿系数（b）计算
温度赔偿系数（b）现场不需要率定，提议采取厂家值。
5.3 防水检验
通常情况下，土压力计和电缆防水检验可将其置入容器中浸泡二十四小时以上，然后测试绝缘值，绝缘应大于200 MΩ。
如土压力计在有水压作用环境下运行，其防水性能需在压力容器中加压检验，最高压力值依据土压力计所处位置确定，检验压力通常为额定压力1.2倍，加压到要求压力值后测试其读数（在加压情况下土压力计读数有所改变属正常）和绝缘值，其绝缘值要求大于200 MΩ。
5.4 电缆连接
土压力计引出4芯电缆，以芯线颜色区分传感器和温度计，其中：红色和黑色（不分正负极）为传感器频率测试导线，绿、白两色（不分正负极）为温度计导线。导线连接参见“附图1为单支传感器测试时导线连接示意图”。

附图1 测缝计测试时导线连接示意图

在现场加长土压力计电缆时，先将电缆头护层剥开40~50mm，注意不要破坏屏蔽层，然后根据芯线颜色错落（台阶式）依次剥开绝缘层，剥绝缘层时应避免将导体碰伤，芯线焊接必需牢靠，各芯线之间必需有绝缘层隔离，另外，屏蔽层也需要连接。
电缆接头有两种密封方法，一是硫化法，二是热缩管法，至于采取任何一个连接方法，应按规范要求或设计要求实施。
5.5 仪器编号
提议在电缆连接结束后即进行编号工序，在引出电缆上隔一定间距（10～15m）设置仪器编号，仪器编号需由2人操作，再由其它人员进行复核。
5.6 土压计埋设
5.6.1 单支土压计平面埋设
附图2 土压力计埋设示意图

土压力水平埋设时，将接触面修整平整，将土压计安置于设计位置，采取人工回填方法扎实，需注意扎实密时且用力均匀，回填二层（0.6～0.8m）后，土压计埋设位置恢复机械碾压。附图2 土压力计埋设示意图
5.6.2 多支土压计埋设
多支土压力水平埋设时，有方向和角度要求，尤其是垂直（90°）埋设面修整既要确保接触面平整，又需确保不破坏土体压实密度，另外角度控制需要正确。土压计安置于设计位置，采取人工回填方法扎实，需注意扎实密时且用力均匀，回填三层（0.9～1.2m）后，土压计埋设位置恢复机械碾压。
5.7 电缆埋设
土压力计埋设完后，按设计要求走向敷设电缆，严格预防多种油类沾污腐蚀电缆，保持电缆清洁。电缆牵引时以S形引出，必需部位，需要在电缆上设置止水环。
电缆一时不能引入监测站时，要设临时测站，可采取预埋电缆储藏箱作为临时测站。
5.8 防雷方法
仪器应和当地防雷设施连接。

6 测读方法
6.1 观察基准值确实定
土压力计基准值按规程规范确定。提议取埋设后后测值作为基准值。
6.2 测试
6.2.1 现场就近测试
单支土压力计测试时，先将频率计上导线和测缝计红色和黑色（不分正负极）导线连接，依次测试各传感器测值。
然后，将频率计上两根导线和温度测试绿、白两色（不分正负极）导线连接即可测读温度。
6.2.2 引入集线箱测试
SDTY系列土压力计远距离有线传输可达米以上，传感器导线引入集线箱测试时，频率值和温度值测试需各占用一个通道。将频率计上两根导线和集线箱上出线端子相连（不分正负极），依次测试频率值和温度。
6.2.3 联接入自动化系统测试
现在，自动化系统通常全部可接收电流、电压、电阻、频率和多种桥路输入，只要按自动化系统要求连接方法将SDTY系列土压力计频率导线和温度导线和其连接即可。

7 结果计算
7.1应力计算
用式（式4）计算锚杆或钢筋应力
（式4）
式中：
P─ 压力（MPa）； K─灵敏系数(MPa/)； A ─修正系数；
─频率平方差()； ─X时刻频率值； ─初始频率值；
7.2“A”值修正
在利用最小二乘法计算土压力计参数中， “式（4）”中“修正系数─A”，它是标准回归线和0点截距，当线性相关系数“R”达成±0.999以上时，截距数值很小，监测结果计算时，可视具体情况确定取舍。
7.3“b”值修正
土压力计计算可不进行温度赔偿修正，如需修正，提议温度赔偿系数可采取厂家值b＝0.005MPa/℃，采取（式5）计算。
（式5）
式中：
b ─ 温度赔偿系数(MPa/℃) b＝0.9MPa/℃；
其它符号意义同计算式（式4）

ΔT =() （式6）
式中：
ΔT─温度差（℃） α─灵敏系数； ─ n时刻温度（℃）； ─初始温度（℃）
温度计不进行率定时取α＝1.002。