[实用新型]一种孔隙水压力计标定系统

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种孔隙水压力计标定系统。

背景技术

孔隙水压力计被广泛应用于水工建造物、基础与挡土墙、大坝与堤防、边坡与开挖工程、 隧洞与地下工程、废料堆积场等项目中；在土工物理模型试验、单元体试验等试验中，孔隙 水压力计也是不可或缺的传感器，可以用来测量孔隙水或其它流体压力，包括正压和负压。

在传感器使用前，需要对孔隙水压力计进行标定以确认该传感器处于正常工作状态。另 外，在孔隙水压力计使用一定时间后，也需要将传感器放在孔隙水压力计标定系统上进行标 定，防止出现因为元件老化或失灵而导致的测量不准。

现有的技术中，孔隙水压力计标定需要经历孔隙水压力计去空气、饱和以及标定三个步 骤。这三个步骤通常在不同仪器设备上分开进行，三次安装拆卸过程极易造成传感器损坏， 且孔隙水压力计在去空气后不能避免再次接触空气，从而使得标定系数误差较大；另外，孔 隙水压力计标定系统加压部件主要通过在标定舱内注入水以实现增压，注水加压不易控制且 只能产生正向压力，这将导致量程范围小于100kPa的孔隙水压力计标定不准，且传感器负量 程没法标定。

因此，研发一种测量结果精准，集三个标定步骤于一体的孔隙水压力计标定系统，成为 亟需解决的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种孔隙水压力计标定系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种孔隙水压力计标定系统，包括压 力调节器、脱水装置、空气通道、水位指示管、标定试管、电子压力显示器、水箱、气囊、 排水通道、压力调节器、气泵、水源和真空泵系统；所述水箱顶部通过管路连接水源，管路 上设有开关，水箱底部设置排水通道，排水通道上设有开关；所述气囊位于水箱内部，气囊 通过管路连接气泵，管路上设有压力调节器，在气囊和压力调节器之间的管路上设有开关； 所述标定试管由六根透明管、上连通器和下连通器组成；下连通器通过管路连接水箱，管路 上设有开关；上连通器一侧安装有电子压力显示器，另一侧通过管路连接水位指示管，管路 上设有开关；所述脱水装置一端通过管路连接真空泵系统，管路上安装有压力调节器，在真 空泵系统和压力调节器之间的管路上设有开关，压力调节器可以控制真空压力值大小；所述 脱水装置另一端与水位指示管连通后通过管路连接水箱，管路上设有开关；在脱水装置和水 位指示管连接的管路上设有空气通道，空气通道上设有开关；以上所述部件连接处均密封， 防止漏气和漏水。

进一步地，所述的管路为透明塑料软管，用于实现水、气介质在各部件间的流通，且可 以直接观察到管内水介质的流动。

进一步地，所述的水箱用于储水，其材质采用透明高强度材料制作，既可观察水位高度， 又能承受高压。

进一步地，所述的气囊采用高强膜制作而成，未经过气泵通入压缩空气前体积较小，此 时水箱的功能是储水；通入压缩空气后体积膨胀，约占水箱体积一半，此时水箱的功能是加 压罐，压力值可通过控制进气量改变。

进一步地，所述的标定试管中的透明管和上下连通器采用高强度材料制作而成，管子和 连通器接口处严格密封，防止进气和漏水。

进一步地，在标定过程中，孔隙水压力计探头需放入标定试管中的透明管内，孔隙水压 力计接线在透明管外，接线与透明管处需严格密封，防止进气。

进一步地，所述的电子压力显示器可实时显示标定试管中的水压值。

进一步地，所述的真空泵系统可产生真空负压，用于去掉孔隙水压力计和水箱中储水内 的多余空气，同时还可对标定试管施加负压，实现孔隙水压力计负压量程的标定。

进一步地，所述的脱水装置可防止水箱和水位指示管中的水分进入真空泵系统，造成真 空泵的损坏，且所述的真空泵系统位置需高于水箱顶部。

进一步地，所述的空气通道用于通入空气，释放真空泵系统产生的真空压力。

进一步地，所述的排水通道用于排放水箱中的储水。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型系统可同时实现孔隙水压力计去空气、饱和以及标定三个步骤，传感器 可避免多次拆卸安装，极大降低损坏概率，提高孔隙水压力计测量精度。

(2)本实用新型系统采用气压增加，提高了压力值的可控性。