本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的 JJ-VWP 型振弦式滲壓計(jì)，其型號為 JJ-VWP 系列型號。

1 用途

JJ-VWP 型振弦式滲壓計(jì)適用于長期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物及土體內(nèi)，測量結(jié)構(gòu)物或土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力，并可同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。振弦式滲壓計(jì)加裝配套附件可在測壓管道、地基鉆孔中使用，滲壓計(jì)為全不銹鋼結(jié)構(gòu)，24×120mm的靈巧體積，可方便放置在需要測量的狹小部位。振弦式滲壓計(jì)具有智能識別功能。

2 規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

規(guī)格型號 JJ-VWP-0.35 JJ-VWP-0.7 JJ-VWP-1 JJ-VWP-2 JJ-VWP-3

尺寸 大外徑 D/mm 24 24 24 24 24

參數(shù) 長度 L/mm 120 120 120 120 120

測量范圍 KPa 0～350 0～700 0～1000 0～2000 0～3000

分辨率 0.025%F.S 

擬合精度 0.1%F.S/0.5%F.S

性能 測溫范圍 -40～+80℃

靈敏度 ±0.1℃

參數(shù)

測溫精度 ±0.5℃

修正系數(shù) b 0.10 KPa/℃

耐水壓 測量范圍 1.2 倍

絕緣電阻 ≥50 MΩ

注：頻率模數(shù) F=Hz2×10-3

3 結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1 結(jié)構(gòu)

JJ-VWP 型振弦式滲壓計(jì)由透水部件、感應(yīng)膜板、觀測電纜、振弦及激振電磁線圈等組成。

3.2 工作原理

當(dāng)被測水荷載作用在滲壓計(jì)上，將引起感應(yīng)膜板的變形，其變形帶動振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出水荷載的壓力值。同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

4 計(jì)算方法

a) 當(dāng)外界溫度恒定，滲壓計(jì)僅受到滲透(孔隙)水壓力時(shí)，其壓力值 P 與輸出的頻率模數(shù) F 具有

如下線性關(guān)系：

P = k×△F

△F = F0 - F

式中：P—滲壓計(jì)的測量值，單位為 KPa；

k—滲壓計(jì)的測量靈敏度，單位為 KPa/F ；

△F—滲壓計(jì)基準(zhǔn)值相對于實(shí)時(shí)測量值的變化量，單位為 F；

F—滲壓計(jì)的實(shí)時(shí)測量值，單位為 F；

F0—滲壓計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為 F。

b)當(dāng)作用在滲壓計(jì)上的滲透(孔隙)水壓力恒定，而溫度增加△T，此時(shí)滲壓計(jì)有輸出量△F´，這

個(gè)輸出量是由溫度變化而造成的，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)給以扣除。實(shí)驗(yàn)可知△F´與△T 具有如下線性關(guān)系：

P´= k×△F´+b×△T = 0

K×△F´= -b×△T

△T = T - T0

式中：b—滲壓計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為 KPa /℃；

△T—溫度實(shí)時(shí)測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃；

T—溫度的實(shí)時(shí)測量值，單位為℃；

T0—溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃。

c) 當(dāng)滲壓計(jì)受到滲透(孔隙)水壓力和溫度的雙重作用時(shí)，若大氣壓力有較大變化時(shí)，應(yīng)予以修

正,滲壓計(jì)的一般計(jì)算公式為：

Pm = k×△F + b×△T + △Q = k×(F0 - F) + b×(T - T0) + (Q0-Q)

式中：Pm—被測滲透(孔隙)水壓力值，單位為 KPa；

Q0—大氣壓力測量基準(zhǔn)值，單位為 KPa；

Q—大氣壓力實(shí)時(shí)測量值，單位為 KPa。

d) 滲壓計(jì)水位高程計(jì)算公式為:

Hm = ((k×(F? -F) + b×(T-T? ))/9.81)+ H

H—滲壓計(jì)安裝高程 m。

5 埋設(shè)與安裝

滲壓計(jì)是用于測量土體中的孔隙水壓力，巖體和混凝土內(nèi)的滲透水壓力，埋設(shè)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測點(diǎn)的布設(shè)，根據(jù)被測結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采取相應(yīng)的埋設(shè)方法。

5.1 安裝前的準(zhǔn)備

滲壓計(jì)在安裝之前，應(yīng)先進(jìn)行檢測，合格后方可安裝。

滲壓計(jì)透水板的浸飽和：滲壓計(jì)的透水板有一定的密度，壓力水要透過透水板作用在感應(yīng)膜上，如果透水板與感應(yīng)膜之間的儲水腔沒有充滿水(含有氣泡)，將會造成滲壓計(jì)測值的嚴(yán)重滯后。在埋設(shè)前滲壓計(jì)的透水板與儲水腔必須驅(qū)除空氣，具體操作方法：先將透水板部件從滲壓計(jì)本體上拔下，然后將透水板部件放入水中浸泡 2 小時(shí)以上，排除透水石中的氣泡，使其充分飽和，然后將滲壓計(jì)與透水板部件浸沒在水中重新裝配起來。

5.2 混凝土中的埋設(shè)

當(dāng)混凝土澆筑層達(dá)到滲壓計(jì)設(shè)計(jì)要求埋設(shè)高程，在埋設(shè)位置的基面挖一個(gè)深 30cm、直徑 20cm 的坑。在坑內(nèi)鋪填中細(xì)砂，將預(yù)備好的滲壓計(jì)放在孔內(nèi)中細(xì)砂中，再用中細(xì)砂填滿，觀測電纜按設(shè)計(jì)走向引出，澆筑混凝土。

5.3 基巖中的埋設(shè)

在要埋設(shè)的基巖位置鉆一個(gè)孔深 100cm、孔徑 5cm 的集水孔。鉆孔經(jīng)過滲透水試驗(yàn)合格后，在孔內(nèi)鋪填中細(xì)砂，將預(yù)備好的滲壓計(jì)放在孔內(nèi)中細(xì)砂中，再用中細(xì)砂填滿，觀測電纜按設(shè)計(jì)走向引出，澆筑混凝土。

5.4 隧道和邊坡上埋設(shè)

在將埋設(shè)滲壓計(jì)的部位鉆孔，鉆孔深度 20cm～30cm，如孔中無透水裂隙，可在孔底套鉆一個(gè)小孔以便集水。經(jīng)滲水試驗(yàn)合格后，在小孔內(nèi)填入細(xì)石，在孔內(nèi)填入中細(xì)砂，將滲壓計(jì)放在中細(xì)砂中，用中細(xì)砂將孔填滿。將滲壓計(jì)接長的觀測電纜按設(shè)計(jì)走向蛇形引出，即可用水泥沙漿封堵。

5.5 混凝土壩基下的埋設(shè)

在壩基的混凝土底板下埋設(shè)滲壓計(jì)時(shí)，應(yīng)先鉆孔，測量孔深，清理鉆孔。安裝埋設(shè)前，先將滲壓計(jì)裝入透水沙包中，包中裝中細(xì)砂，或用透水土工布包裹。

在滲壓計(jì)安裝的下部倒入中細(xì)砂，將裝有滲壓計(jì)的砂包吊入孔中。如孔太深，砂包及電纜自重超過電纜強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)用鋼絲吊住滲壓計(jì)的尾部橫孔，并把電纜綁在鋼絲上進(jìn)行吊裝，這樣可以避免電纜損壞。滲壓計(jì)安裝就位后應(yīng)及時(shí)測量，確認(rèn)滲壓計(jì)是否完好，向孔中填入中粗砂，同時(shí)向孔內(nèi)灌水，使孔浸水飽和，測孔上部澆筑混凝土。如果需要分層觀測滲透水壓力時(shí)，可在一個(gè)孔內(nèi)埋設(shè)多支滲壓計(jì)，埋設(shè)方法則是逐級重復(fù)上述過程，注意做好相鄰滲壓計(jì)之間的封閉隔斷。

5.6 土石壩施工期的埋設(shè)

土石壩中埋設(shè)滲壓力計(jì)可采用坑式埋設(shè)法，當(dāng)壩面填筑高程超出測點(diǎn)埋設(shè)高程約0.3米時(shí)，在測點(diǎn)位置挖坑深約0.4米，用透水布和砂包裹住滲壓力計(jì)放入坑中?；靥钤煌?，細(xì)心壓實(shí)，埋設(shè)有滲壓計(jì)的地方其上的碾壓安全覆蓋厚度應(yīng)大于1米。

滲壓計(jì)的觀測電纜沿壩面開挖溝槽敷設(shè)，當(dāng)橫穿防滲體時(shí)，應(yīng)加止水環(huán)。當(dāng)在堆石壩內(nèi)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)加保護(hù)鋼管。觀測電纜在敷設(shè)時(shí)必須留有裕度，蛇形走向，禁止相互交繞。

5.7 土石壩的埋設(shè)

已建工程埋設(shè)滲壓計(jì)，應(yīng)采用鉆孔埋設(shè)法，鉆孔孔徑，依該孔中埋設(shè)的滲壓計(jì)數(shù)量而定，滲壓計(jì)越多孔徑越大，單孔可采用￠80～100mm的孔徑。鉆孔孔深要比滲壓計(jì)設(shè)計(jì)埋設(shè)高程深40cm以上成孔后應(yīng)在孔底灌入粗砂，用透水布和砂包裹住滲壓力計(jì)放入孔中其上鋪設(shè)中細(xì)砂。

滲壓計(jì)埋設(shè)后在封孔前，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行測試，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，及時(shí)處理重新埋設(shè)。

5.8 選取基準(zhǔn)值

滲壓計(jì)的測量值為實(shí)時(shí)測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，所以基準(zhǔn)值選取的準(zhǔn)確與否，將直接影 響到測值的準(zhǔn)確性。

在外荷載變動不大選取相同時(shí)間、穩(wěn)定氣溫的 3 次相近的讀數(shù)，經(jīng)平均后做為基準(zhǔn)值，滲壓計(jì)安裝在混凝土中應(yīng)選取水化熱過后的測值?；鶞?zhǔn)值選定后應(yīng)做好記錄，作為計(jì)算的基準(zhǔn)值。

為使基準(zhǔn)值取的更準(zhǔn)確，可將以上操作重復(fù)進(jìn)行兩次，如果兩次測值基本相同(誤差≤0.5％F.S)，則證明基準(zhǔn)值取值正確。滲壓計(jì)的測量值出現(xiàn)偏差時(shí)，可用以上方法重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)值。

6 測量

現(xiàn)場測量滲壓計(jì)用VW-102A型讀數(shù)儀，將測量線一頭連接讀數(shù)儀，測量線另一頭各色夾子對應(yīng)連接上滲壓計(jì)的輸出電纜， 黑、紅測頻率，白、綠測溫度。滲壓計(jì)內(nèi)附有智能識別芯片，其內(nèi)存貯有該滲壓計(jì)的編號、標(biāo)定系數(shù)K、溫度修正系數(shù)b等信息。用讀數(shù)儀測量時(shí)會自動將識別信息讀出，順序存入讀數(shù)儀內(nèi)，通訊給計(jì)算機(jī)，方便快速統(tǒng)計(jì)計(jì)算及查詢，使測量工作實(shí)現(xiàn)人工智能無紙化操作。工程現(xiàn)場多支滲壓計(jì)電纜被意外挖斷，僅用讀數(shù)儀測量一遍，就可自動識別出每支滲壓計(jì)所對應(yīng)的編號及身份信息。

7 滲壓計(jì)故障檢查

當(dāng)滲壓計(jì)測量出現(xiàn)故障時(shí)，可用萬用表檢查滲壓計(jì)電纜芯線間的電阻值，正常狀況紅、黑芯線電阻值通常為450～900Ω左右；綠、白芯線電阻值在溫度25℃時(shí)應(yīng)為3kΩ左右；紅、黑線對綠、白線或?qū)ζ帘尉€(裸線)間絕緣電阻值應(yīng)﹥50MΩ(測量絕緣電阻時(shí)可使用100V 直流兆歐表，萬用表測量絕緣電阻應(yīng)用MΩ檔，其值應(yīng)為無窮大∞)。

8 電纜故障檢查

滲壓計(jì)電纜接長用型號為YSPT－4水工觀測電纜，其電纜電阻值約為45Ω/km左右。

8.1 用萬用表測量(黑、紅芯線)的電阻值：正常情況為450～900Ω左右，再加上電纜的電阻值。

a)如果電阻測值正常，可能滲壓計(jì)損壞或進(jìn)水；

b)如果電阻測值非常大或無窮大，電纜或接頭斷路；

c)如果電阻測值非常小，電纜或接頭短路。

其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測量不出頻率值。

8.2 用萬用表測量(白、綠芯線)的電阻值：正常情況在溫度25℃時(shí)應(yīng)為3kΩ左右，再加上電纜的電阻值。

a)如果電阻測值正常，請檢查讀數(shù)儀及其測量連接線；

b)如果電阻測值非常大或無窮大，電纜或接頭斷路；

c)如果電阻測值非常小，電纜或接頭短路。

其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測量不出溫度值。

8.3 用100V 直流兆歐表或萬用表測量滲壓計(jì)電纜芯線(紅、黑線對地線，白、綠線對地線，紅、黑線對白、綠線)的電阻值，其測值如果很小﹤5MΩ，可能電纜接頭進(jìn)水短路。其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測量正常，MCU-32型分布式模塊自動測量單元測量頻率值可能會引起測值不穩(wěn)，測量溫度值將比正常值偏低10～20℃左右。

9 讀數(shù)儀測值不穩(wěn)

a)將屏蔽線并接到讀數(shù)儀測量線的黑線夾子上；

b)可能電纜接頭處進(jìn)水，將其剪掉，重新連接；

c)確定滲壓計(jì)的頻率范圍，正確選擇激勵(lì)類型；

d)確定滲壓計(jì)的溫度電阻基值，正確選擇電阻基值；

e)檢查附近是否有干擾源，如電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、天線或交流動力電纜，遠(yuǎn)離上述干擾源。

10 注意事項(xiàng)

埋設(shè)中滲壓計(jì)(已接長電纜)的進(jìn)水口應(yīng)朝向水壓力方向，在引出電纜的沿線設(shè)止水板，防止高壓水沿電纜滲透，電纜應(yīng)按設(shè)計(jì)走向埋設(shè)固定。

滲壓計(jì)就位后應(yīng)及時(shí)測量滲壓計(jì)的基準(zhǔn)值，滲壓計(jì)測量并計(jì)算出的水壓力值是一個(gè)相對基準(zhǔn)值的變化量，所以基準(zhǔn)值取的準(zhǔn)確與否，將直接影響到測值的準(zhǔn)確性。

滲壓計(jì)埋設(shè)完成后，在無水壓力變化及混凝土水化熱結(jié)束的情況下，可進(jìn)行基準(zhǔn)值的測試，測試基準(zhǔn)值應(yīng)在無壓和恒溫的狀態(tài)下，如早晨測值比較穩(wěn)定。記錄滲壓計(jì)不同日三次以上的測值(頻率和溫度)，如果多次測值基本相同(誤差≤0.5%F.S)，此測值可作為基準(zhǔn)值。滲壓計(jì)埋設(shè)完成后，應(yīng)根據(jù)滲壓計(jì)編號和設(shè)計(jì)編號作好記錄并存檔，嚴(yán)格保護(hù)引出電纜。

11 驗(yàn)收與保管

用戶開箱驗(yàn)收滲壓計(jì)，應(yīng)先檢查滲壓計(jì)的數(shù)量(包括附件)及出廠檢驗(yàn)合格證等是否與裝箱清單相符。開箱后每支滲壓計(jì)應(yīng)先用 100V 兆歐表量測電路與密封殼體之間的絕緣電阻，其測值應(yīng)滿足絕緣電阻規(guī)定要求。驗(yàn)收時(shí)每支滲壓計(jì)應(yīng)用讀數(shù)儀測量，檢查滲壓計(jì)是否正常。滲壓計(jì)應(yīng)保管在干燥、

12 附言

JJ-VWP 型振弦式滲壓計(jì)自出廠之日起壹年內(nèi)，如性能低于技術(shù)條件要求且系屬產(chǎn)品質(zhì)量問題，本公司負(fù)責(zé)免費(fèi)維修或更換(若因現(xiàn)場防雷系統(tǒng)不完善遭遇強(qiáng)雷電等不可抗力所造成的損壞不在其例）。