孔隙水滲透壓力傳感器的介紹

一、基本組成

1. 傳感器主體

• 通常由不銹鋼、鈦合金或陶瓷等耐腐蝕材料制成，適應地下或水下惡劣環境。

2. 透水石（透水元件）

• 位于傳感器前端，允許水分子自由通過，同時阻擋固體顆粒，確保壓力傳遞的準確性。

3. 壓力感應元件

• 核心部分，常見技術包括壓阻式、振弦式、光纖式或電容式，將水壓轉換為電信號。

4. 信號處理模塊

• 內置電路將原始信號放大、濾波并轉換為標準輸出（如4-20mA、RS485、數字信號等）。

5. 電纜與密封結構

• 防水電纜和多重密封設計，保障長期穩定性和抗干擾能力。

二、工作原理

孔隙水通過透水石進入傳感器腔體，作用于壓力感應元件（如薄膜或振弦）。壓力變化導致感應元件形變或頻率變化，進而轉化為電信號。通過標定，電信號與孔隙水壓力值形成線性關系，最終輸出為可讀數據。

三、主要應用場景

1. 土木工程

• 地基沉降監測、基坑支護、隧道施工中的孔隙水壓力實時監測。

• 邊坡穩定性分析，預警滑坡風險。

2. 水利工程

• 大壩、堤防的滲流壓力監測，評估防滲系統有效性。

3. 環境監測

• 地下水動態觀測、污染物遷移研究。

4. 地質災害預警

• 山體滑坡、泥石流等災害的前兆監測。

四、技術特點

1. 高精度與靈敏度

• 分辨率可達0.1kPa，適應微小壓力變化檢測。

2. 長期穩定性

• 采用溫度補償技術，減少環境溫度漂移影響。

3. 耐腐蝕性

• 適用于海水、酸堿環境，壽命可達10年以上。

4. 抗干擾能力

• 電磁屏蔽設計，適應復雜電磁環境。

5. 多樣化安裝方式

• 可埋入式、鉆孔式或表面安裝，適配不同場景。

五、選型與使用注意事項

1. 選型參數

• 量程：根據預估壓力范圍選擇（如0-1MPa、0-5MPa）。

• 精度：通常為±0.1%FS至±0.5%FS。

• 輸出信號：模擬信號（4-20mA）或數字信號（Modbus、RS485）。

• 環境適應性：溫度范圍、防護等級（IP68常見）。

2. 安裝要點

• 透水石需充分飽和，避免氣泡影響測量。

• 傳感器應與被測介質緊密接觸，減少應力干擾。

• 電纜需固定防護，防止機械損傷。

3. 維護與校準

• 定期檢查透水石是否堵塞，必要時清洗或更換。

• 每年進行一次實驗室校準，確保數據準確性。