產(chǎn)品描述
VWP 型振弦式滲壓計使用說明
本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的 VWP 型振弦式滲壓計，其型號為 VWP 系列型號。
1、用途
VWP 型振弦式滲壓計適用于長期埋設在水工結(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，并可同步測量埋設點的溫度。
振弦式滲壓計加裝配套附件可在測壓管道、地基鉆孔中使用，滲壓計為 316 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。振弦式滲壓計具有參數(shù)識別功能。
2、規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
3、結(jié)構(gòu)及作原理
3.1 結(jié)構(gòu)
VWP 型振弦式滲壓計由透水部件、感應膜板、觀測電纜、振弦及激振電磁線圈等組成。
3.2 工作原理
當被測水荷載作用在滲壓計上，將引起感應膜板的變形，其變形帶動振弦轉(zhuǎn)變成振弦應力的變化，
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。同步測量埋設點的溫度值。
4、計算方法
a)當外界溫度恒定，滲壓計僅受到滲透(孔隙)水壓力時，其壓力值 P 與輸出的 頻率模數(shù) F 具有如
下線性關系：
P = k×△F
△F = F - F? 式中：P—滲壓計的測量值，單位為 KPa；
k—滲壓計的測量靈敏度，單位為 KPa/F；
△F—滲壓計基準值相對于實時測量值的變化量，單位為 F；
F—滲壓計的實時測量值，單位為 F；
F? —滲壓計的基準值，單位為 F。
b)當作用在滲壓計上的滲透(孔隙)水壓力恒定，而溫度增加△T，此時滲壓計有輸出量△F′，這個輸
出量是由溫度變化而造成的，因此在計算時應給以扣除。實驗可知△F′與△T 具有如下線性關系：
P′= k×△F′+b×△T = 0
K×△F′= -b×△T
△T = T - T? 式中：b—滲壓計的溫度修正系數(shù)，單位為 KPa /℃；
△T—溫度實時測量值相對于基準值的變化量，單位為℃；
T—溫度的實時測量值，單位為℃；
T? —溫度的基準值，單位為℃。
c)當滲壓計受到滲透(孔隙)水壓力和溫度的雙重作用時，若大氣壓力有較大變化時，應予以修正, 滲壓計的一般計算公式為：
Pm = k×△F + b×△T + △Q = k×(F - F? ) + b×(T - T? ) + (Q? -Q)
式中：Pm—被測滲透(孔隙)水壓力值，單位為 KPa；
Q? —大氣壓力測量基準值，單位為 KPa；
Q —大氣壓力實時測量值，單位為 KPa。
d) 滲壓計水位高程計算公式為:
Hm = ((k×(F - F? ) + b×(T-T? ))/9.81)+H
式中：H—滲壓計安裝高程 m。
5、埋設與安裝
滲壓計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，埋設應按設計要求進行測
點的布設，根據(jù)被測結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)特點采取相應的埋設方法。
5.1 安裝前的準備
滲壓計在安裝之前，應行檢測，合格后方可安裝。
滲壓計透水板的浸飽和：滲壓計的透水板有一定的密度，壓力水要透過透水板作用在感應膜上，如
果透水板與感應膜之間的儲水腔沒有充滿水(含有氣泡)，將會造成滲壓計測值的嚴重滯后。
在埋設前滲壓計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本體上
拔下，然后將透水板部件放入水中浸泡 2 小時以上，排除透水石中的氣泡，使其充分飽和，然后將滲壓
計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(圖 1)
當混凝土澆筑層達到滲壓計設計要求埋設高程，在埋設位置的基面挖一個深 30cm、直徑 20cm 的坑。
在坑內(nèi)鋪填中細砂，將預備好的滲壓計放在孔內(nèi)中細砂中，再用中細砂填滿，觀測電纜按設計走向引出，
澆筑混凝土。
5.3 基巖中的埋設(圖 2)
在要埋設的基巖位置鉆一個孔深 100cm、孔徑 5cm 的集水孔。鉆孔經(jīng)過滲透水試驗合格后，在孔內(nèi)
鋪填中細砂，將預備好的滲壓計放在孔內(nèi)中細砂中，再用中細砂填滿，觀測電纜按設計走向引出，澆筑
混凝土。
5.4 隧道和邊坡上埋設(圖 3)
在將埋設滲壓計的部位鉆孔，鉆孔深度 20cm～30cm，如孔中無透水裂隙，可在孔底套鉆一個小孔以
便集水。經(jīng)滲水試驗合格后，在小孔內(nèi)填入細石，在孔內(nèi)填入中細砂，將滲壓計放在中細砂中，用中細
砂將孔填滿。將滲壓計接長的觀測電纜按設計走向蛇形引出，即可用水泥沙漿封堵。
5.5 混凝土壩基下的埋設
在壩基的混凝土底板下埋設滲壓計時，應先鉆孔，測量孔深，清理鉆孔。安裝埋設前，先將滲壓計
裝入透水沙包中，包中裝中細砂，或用透水土工布包裹。
在滲壓計安裝的下部倒入中細砂，將裝有滲壓計的砂包吊入孔中。如孔太深，砂包及電纜自重超過
電纜強度時，應用鋼絲吊住滲壓計的尾部橫孔，并把電纜綁在鋼絲上進行吊裝，這樣可以避免電纜損壞。
滲壓計安裝就位后應及時測量，確認滲壓計是否完好，向孔中填入中粗砂，同時向孔內(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，可在一個孔內(nèi)埋設多支滲壓計，埋設方法則是逐級重復上述過程，
注意做好相鄰滲壓計之間的封閉隔斷。
5.6 土石壩施工期的埋設(附圖 5)
土石壩中埋設滲壓力計可采用坑式埋設法，當壩面填筑高程超出測點埋設高程約 0.3 米時，在測點
位置挖坑深約 0.4 米，用透水布和砂包裹住滲壓力計放入坑中。回填原位土，細心壓實，埋設有滲壓計
的地方其上的碾壓安全覆蓋厚度應大于 1 米。
滲壓計的觀測電纜沿壩面開挖溝槽敷設，當橫穿防滲體時，應加止水環(huán)。當在堆石壩內(nèi)敷設時，應
加保護鋼管。觀測電纜在敷設時必須留有裕度，蛇形走向，禁止相互交繞。
5.7 土石壩的埋設
已建工程埋設滲壓計，應采用鉆孔埋設法，鉆孔孔徑，依該孔中埋設的滲壓計數(shù)量而定，滲壓計越
多孔徑越大，單孔可采用￠80～100mm 的孔徑。鉆孔孔深要比滲壓計設計埋設高程深 40cm 以上，成孔后
應在孔底灌入粗砂，用透水布和砂包裹住滲壓力計放入孔中其上鋪設中細砂，如下圖。
滲壓計埋設后在封孔前，應及時進行測試，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，及時處理重新埋設。
5.8 選取基準值
滲壓計的測量值為實時測量值相對于基準值的變化量，所以基準值選取的準確與否，將直接影響到
測值的準確性。
在無外荷載相同時間、穩(wěn)定氣溫的 3 次相近的讀數(shù)，經(jīng)平均后做為基準值，滲壓計安裝在混凝土中
應選取水化熱過后的測值?；鶞手颠x定后應做好記錄，作為計算的基準值。
為使基準值取的更準確，可將以上操作重復進行兩次，如果兩次測值基本相同(誤差≤0.5％F.S)，
則證明基準值取值正確。
根據(jù)滲壓計的使用情況和廠家要求，確定自檢周期。一般情況下，滲壓計的檢測周期 1 到 2 年。滲
壓計的測量值出現(xiàn)偏差時，可用以上方法重新校準基準值。
6、測量
現(xiàn)場測量滲壓計用 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連接
上滲壓計的輸出電纜， 黑、紅測頻率，白、綠測溫度。滲壓計內(nèi)附有智能識別芯片，其內(nèi)存貯有該滲
壓計的編號、標定系數(shù) K、溫度修正系數(shù) b 等信息。用讀數(shù)儀測量時會自動將識別信息讀出，順序存入
讀數(shù)儀內(nèi)，通訊給計算機，方便快速統(tǒng)計計算及查詢，使測量工作實現(xiàn)人工智能無紙化操作。
工程現(xiàn)場多支滲壓計電纜被意外挖斷，僅用讀數(shù)儀測量一遍，就可自動識別出每支滲壓計所對應的
編號及身份信息。
7、滲壓計故障檢查
當滲壓計測量出現(xiàn)故障時，可用萬用表檢查滲壓計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℃時應為 3kΩ左右；紅、黑線對綠、白線或?qū)?/p>
屏蔽線(裸線)間絕緣電阻值應﹥50MΩ(測量絕緣電阻時可使用 100V 直流兆歐表，萬用表測量絕緣電阻
應用 MΩ檔，其值應為無窮大∞)。
8、電纜故障檢查
滲壓計電纜接長用型號為 YSPT－4 水工專用觀測電纜，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，可能滲壓計損壞或進水；
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℃時應為 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)可能電纜接頭處進水，將其剪掉，重新連接；
c)確定滲壓計的頻率范圍，正確選擇激勵類型；
d)確定滲壓計的溫度電阻基值，正確選擇電阻基值；
e)檢查附近是否有干擾源，如電動機、發(fā)電機、天線或交流動力電纜，遠離上述干擾源。
10、注意事項
埋設中滲壓計(已接長電纜)的進水口應朝向水壓力方向，在引出電纜的沿線設止水板，防止高壓水
沿電纜滲透，電纜應按設計走向埋設固定。
滲壓計就位后應及時測量滲壓計的基準值，滲壓計測量并計算出的水壓力值是一個相對基準值的變
化量，所以基準值取的準確與否，將直接影響到測值的準確性。
滲壓計埋設完成后，在無水壓力變化及混凝土水化熱結(jié)束的情況下，可進行基準值的測試，測試基
準值應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)，此測值可作為基準值。
滲壓計埋設完成后，應根據(jù)滲壓計編號和設計編號作好記錄并存檔，嚴格保護引出電纜。
11、驗收與保管
用戶開箱驗收滲壓計，應先檢查滲壓計的數(shù)量(包括附件)及出廠檢驗合格證等是否與裝箱清單相符。
開箱后每支滲壓計應先用 100V 兆歐表量測電路與密封殼體之間的絕緣電阻，其測值應滿足絕緣電阻規(guī)定
要求。驗收時每支滲壓計應用讀數(shù)儀測量，檢查滲壓計是否正常。滲壓計應保管在干燥、通風的房間中。
12、附言
VWP 型振弦式滲壓計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
負責免費維修或更換(若因現(xiàn)場防雷系統(tǒng)不*遭遇強雷電等不可抗力所造成的損壞不在其例）。
本使用說明由江蘇中礦水務科技有限公司編制
使用說明中的型號、參數(shù)、公式、文字如遇有修改，恕不另行通告，謹請以版本為準。
