[發(fā)明專利]土壓力盒現(xiàn)場即時標(biāo)定方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410356141.7
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104075843A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧士坦;楊光林;肖治民;李文帥;李瑞芹
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 段毅凡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種土壓力盒標(biāo)定方法。?

背景技術(shù)

在巖土工程的壓力監(jiān)測中，大多采用土壓力盒作為壓力傳感器，土壓力盒使用多次后需要標(biāo)定，然后才能重新使用。現(xiàn)有的標(biāo)定方法是，利用壓力裝置產(chǎn)生的氣體壓力進(jìn)行標(biāo)定，并運(yùn)用端點法來確定靈敏度系數(shù)。但是這種方法存在兩點主要問題：(1)按端點法確定的系數(shù)過于簡單，容易產(chǎn)生試驗誤差；(2)氣體介質(zhì)與試驗土(或砂)有差異，由于傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料具有不同的介質(zhì)兼容性，不同的介質(zhì)中其靈敏度系數(shù)并不一樣，在氣體或液體介質(zhì)中得到的靈敏度系數(shù)不宜直接應(yīng)用于巖土工程的測量中。因此傳統(tǒng)的土壓力盒傳感器標(biāo)定方法已經(jīng)無法保證標(biāo)定的準(zhǔn)確性，而且對現(xiàn)在大多數(shù)土壓力盒傳感器已不再適用。?

中國專利申請?zhí)?008102463021公開了一種土壓力盒原位標(biāo)定裝置及其方法，該裝置的結(jié)構(gòu)是：在圓形標(biāo)定坑中，從下到上依次設(shè)置和連接有鋼筋混凝土底板(3)、套上了橡膠袋(5)的土壓力盒(1)、中粗砂(11)、原狀土(4)、橡膠墊(10)、加載鋼板(2)、千斤頂(6)和反力架(7)；反力架(7)和埋入圓形標(biāo)定坑錨固孔中的地錨(8)互相垂直，通過栓銷(9)連接。標(biāo)定方法主要是：①將土壓力盒(1)接上鋼弦頻率測定儀(12)，測量土壓力盒(1)在不受荷載條件下的初讀數(shù)；②將土壓力盒(1)置于土壓力盒原位標(biāo)定裝置中；③逐級加載開始標(biāo)定試驗：④標(biāo)定出壓力輸入量與頻率輸出量之間的數(shù)量關(guān)系。該公開文獻(xiàn)公開的標(biāo)定方法雖然能確保輸入的壓力和輸出的頻域關(guān)系可靠，但存在以下無缺陷：一是前期準(zhǔn)備工作特別繁瑣，需要在現(xiàn)場開挖標(biāo)定坑，坑外組裝千斤頂?shù)姆戳芎偷?錨，坑周挖出錨固孔并安裝地瞄，然后在標(biāo)定坑底澆筑鋼筋混凝土底板，最后埋置土壓力盒；二是標(biāo)定結(jié)束后的數(shù)據(jù)處理分析不但麻煩而且不直觀，在千斤頂記載過程中，需要現(xiàn)場記錄多組載荷和輸出的頻率值，然后再對多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，標(biāo)定出壓力輸入量與頻率輸出值的數(shù)量關(guān)系，標(biāo)定人員一時半會看不到標(biāo)定結(jié)果。上述兩個缺陷，導(dǎo)致該公開文獻(xiàn)標(biāo)定方法不但繁瑣，而且標(biāo)定時間長，根本無法適應(yīng)現(xiàn)場即時標(biāo)定。因此有必要開發(fā)一種土壓力盒現(xiàn)場便捷標(biāo)定方法。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述土壓力盒標(biāo)定方法存在的操作繁瑣、標(biāo)定時間長的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出一種土壓力盒現(xiàn)場即時標(biāo)定方法。?

本發(fā)明的土壓力盒現(xiàn)場即時標(biāo)定方法采取以下步驟：?

第一步：首先準(zhǔn)備實驗工具：一臺筆記本電腦、多根數(shù)據(jù)連接線、應(yīng)變采集儀、沙箱、承載板、多個重物、待標(biāo)定的土壓力盒(或稱壓力傳感器)；?

第二步：將制備好的實驗工具提到需要測土壓力的現(xiàn)場，在沙箱中填充現(xiàn)場原狀土，土壓力盒埋在沙箱的中心，用數(shù)據(jù)連接線將土壓力盒和應(yīng)變采集儀連接，然后用現(xiàn)場原狀土填充將沙箱表面鋪平，覆蓋上承載板；?

第三步；將這多個重物從小到大逐級加載到承載板上給土壓力盒施載，應(yīng)變采集儀分別采集每次的微應(yīng)變值；?

第四步：將應(yīng)變采集儀每次采集的微應(yīng)變值和對應(yīng)的記載載荷值輸入到筆記本電腦；?

第五步：電腦采用回歸公式(1.1)、(1.2)、(1.3)進(jìn)行直線擬合，最終獲得土壓力盒的應(yīng)變與應(yīng)力之間的精確關(guān)系；回歸公式如下：?

y＝ax+b?????(1.1)?