TPC型振弦式压力计及其原理

TPC型压力传感器主要用于观测围岩和初期支护以及初期支护和二次衬砌间接触压力。TPC型振弦式压力计包括1个压力盒、1根不锈钢管和1个装在坚固外壳中的压力传感器。压力盒是由两块钢板沿其外围焊接而成的。这就在中央形成了一个能变形的、充满不可压缩流体的承压模。压力盒的两侧都是活动的,因此,在内表面的测量结果更可靠。一短节厚壁不锈钢管焊接在压力盒的边缘上,并与装有振弦式压力传感器的圆柱形外壳互通。配有一根防水电缆,这样可远距离读取压力变化的读数。

外部土体的压力使组成压力计压力盒的薄膜两侧弯曲。压力传递到油,然后再传递给振弦式压力传感器。压力传感器的敏感元件是一根固定在振动膜片上的钢弦钢丝。油压的变化将改变振动膜片的位置,并因此影响钢丝的张力。张力与钢丝的共振频率或本征频率的平方成正比。实施中,在覆盖钢弦本征频率的一段频率范围内给靠近钢弦的一个线圈和磁铁加上拨弦电压,强迫钢弦振动。钢弦振动使线圈中产生电压。这个信号被读数仪放大。读数仪也能识别谐振频率,以确定钢弦的共振频率[198]。

周期N和振动钢弦应变ε之间的关系可用等式表达为

式中　ε——应变,με;

N——振动周期,μs;

K——传感器常数,每种传感器的常数都是特定的。

具体技术指标如下:

介质:水银和油;

范围(kPa):175～7 000;(www.xing528.com)

壁厚:厚和薄;

传感器类型:振弦式、气动式和电阻应变计式;

精度:±0.5%,±0.25%,±10%;

分辨率:0.1%;

厚度(cm):0.61和0.99;

圆形直径(cm):22和22.9;

矩形尺寸(cm):10×20,15×25。