專利名稱：動(dòng)孔隙水壓力測量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測量動(dòng)態(tài)孔隙水壓力的傳感器。
背景技術(shù)：
目前在土工和水工動(dòng)孔隙水壓力測量中，為避開土體骨架應(yīng)力對測量結(jié)果的影響，廣泛使用的傳感器為市場上銷售的在感應(yīng)探頭前端加上透水石的傳感器。這種傳感器用于測量準(zhǔn)靜態(tài)孔隙水壓力尚可使用，當(dāng)用于測量動(dòng)態(tài)孔隙水壓力時(shí)，因透水石中的透水孔隙很小，因而對孔隙水壓力的動(dòng)態(tài)變化會(huì)產(chǎn)生明顯的濾波效應(yīng)，其測量的壓力變化不但顯著滯后于實(shí)際的壓力變化，而且測量的壓力峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際的壓力峰值，孔隙水壓力變化速率越高，這種效應(yīng)越強(qiáng)烈。
實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種新的動(dòng)孔隙水壓力測量傳感器，該傳感器能夠真實(shí)地反映動(dòng)態(tài)孔隙水的壓力變化。
為達(dá)到上述目的，本動(dòng)孔隙水壓力測量傳感器由壓力傳感器其端蓋構(gòu)成，所述端蓋固定在壓力傳感器上，并將壓力傳感器的感應(yīng)探頭罩扣在內(nèi)，該端蓋由硬質(zhì)材料制成，其上加工有若干個(gè)具有適當(dāng)直徑的通孔。
進(jìn)一步地，所述端蓋由金屬或硬質(zhì)塑料制成，該端蓋以螺紋連接方式扣裝在所述壓力傳感器感應(yīng)探頭一端，其內(nèi)表面與感應(yīng)探頭之間留有適當(dāng)間隙。
進(jìn)一步地，所述端蓋里側(cè)還設(shè)置柔性薄膜，該柔性薄膜可以是邊緣通過端蓋與所述壓力傳感器之間的連接螺紋固定并與感應(yīng)探頭表面共同構(gòu)成一密閉腔體，腔體內(nèi)充滿適當(dāng)液體，柔性薄膜也可以自成一封閉腔體，腔體內(nèi)充入適當(dāng)液體后充滿端蓋里側(cè)空間。
本實(shí)用新型在使用時(shí)，不但其周圍土、砂、石產(chǎn)生的骨架應(yīng)力完全作用在端蓋上，避免感應(yīng)探頭遭受破壞，而且端蓋上的通孔在將泥沙有效阻隔的情況下，允許孔隙水順利通過并充滿端蓋與感應(yīng)探頭之間的孔隙，只要保證通孔的有效孔徑，即可消除其濾波效應(yīng)，從而使感應(yīng)探頭能夠真實(shí)地反映動(dòng)態(tài)孔隙水的壓力變化情況。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括壓力傳感器1和端蓋2。壓力傳感器為市售普通傳感器，如BPR型壓力傳感器。端蓋2由金屬制成，其上加工有若干個(gè)通孔21。端蓋2以螺紋連接方式扣裝在壓力傳感器感應(yīng)探頭11一端。圖中12所示為壓力傳感器接線端。
使用時(shí)，將本實(shí)用新型放入待測土壤中，土壤中的孔隙水通過孔21充滿端蓋2與感應(yīng)探頭11之間的空隙3，傳感器周圍的土、沙、石產(chǎn)生的骨架應(yīng)力作用在端蓋2上，小孔21在允許孔隙水順利通過的情況下，將泥沙阻隔在外。當(dāng)空隙3中的孔隙水與周圍土壤中的孔隙水達(dá)到平衡后，保證小孔具有適當(dāng)?shù)目讖剑纯上】讓紫端畨毫ψ兓a(chǎn)生的過濾效應(yīng)，而使空隙3中的孔隙水與周圍環(huán)境中的孔隙水同步變化，從而使感應(yīng)探頭11能夠真實(shí)地檢測到動(dòng)態(tài)孔隙水不斷變化的壓力數(shù)據(jù)，為科學(xué)研究提供可靠的依據(jù)。
圖2所示為本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方式，在該實(shí)施例中，端蓋2里側(cè)設(shè)置有一由橡膠制成的柔性薄膜4，該柔性薄膜4將感應(yīng)探頭11包覆在內(nèi)并充滿與待測土體中的孔隙水性質(zhì)相同或相近的液體，柔性薄膜4外表面貼靠在端蓋內(nèi)表面上。使用時(shí)，土體中的孔隙水充滿傳感器周圍，因液體的可壓縮性很小，因此，柔性薄膜4不會(huì)影響感應(yīng)探頭對孔隙水壓力的測量。設(shè)置柔性薄膜4后，能夠徹底避免土體中的細(xì)小顆粒對感應(yīng)探頭的損害。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)孔隙水壓力測量傳感器，包括壓力傳感器，其特征在于，還包括端蓋，該端蓋固定在壓力傳感器上，并將壓力傳感器的感應(yīng)探頭罩扣在內(nèi)，該端蓋由硬質(zhì)材料制成，其上加工有若干個(gè)具有適當(dāng)直徑的通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)孔隙水壓力測量傳感器，其特征在于，所述端蓋由金屬或硬質(zhì)塑料制成，該端蓋以螺紋連接方式扣裝在所述壓力傳感器感應(yīng)探頭一端，其內(nèi)表面與感應(yīng)探頭之間留有適當(dāng)間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)孔隙水壓力測量傳感器，其特征在于，所述端蓋里側(cè)還設(shè)置柔性薄膜，該柔性薄膜可以是邊緣通過端蓋與所述壓力傳感器之間的連接螺紋固定并與感應(yīng)探頭表面共同構(gòu)成一密閉腔體，腔體內(nèi)充滿適當(dāng)液體，柔性薄膜也可以自成一封閉腔體，腔體內(nèi)充入適當(dāng)液體后充滿端蓋里側(cè)空間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種動(dòng)孔隙水壓力測量傳感器，該傳感器由壓力傳感器其端蓋構(gòu)成，所述端蓋固定在壓力傳感器上，并將壓力傳感器的感應(yīng)探頭罩扣在內(nèi)，該端蓋由硬質(zhì)材料制成，其上加工有若干個(gè)具有適當(dāng)直徑的通孔。本實(shí)用新型在使用時(shí)，不但其周圍土、砂、石產(chǎn)生的骨架應(yīng)力完全作用在端蓋上，避免感應(yīng)探頭遭受破壞，而且端蓋上的通孔在將泥沙有效阻隔的情況下，允許孔隙水順利通過并充滿端蓋與感應(yīng)探頭之間的孔隙，只要保證通孔的有效孔徑，即可消除其濾波效應(yīng)，從而使感應(yīng)探頭能夠真實(shí)地反映動(dòng)態(tài)孔隙水的壓力變化情況。
文檔編號(hào)G01L7/02GK2677898SQ200420004418
公開日2005年2月9日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者張均鋒, 孟祥躍 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所