Cảm biến áp lực nước lỗ rỗng dây rung được sử dụng để đo và giám sát áp lực nước lỗ rỗng trong đất, đá hoặc bê tông. Thiết bị phù hợp cho các công trình địa kỹ thuật và công trình ngầm cần quan trắc trong thời gian dài.
Cảm biến thường được lắp đặt trong lỗ khoan địa kỹ thuật. Tùy theo điều kiện công trình, thiết bị cũng có thể được chôn trực tiếp trong đất đắp hoặc treo trong giếng quan trắc.
Thiết bị sử dụng công nghệ dây rung (Vibrating Wire). Khi áp lực nước lỗ rỗng thay đổi, lực tác động lên màng cảm biến làm thay đổi sức căng của dây kim loại. Sự thay đổi này dẫn đến thay đổi tần số dao động tự nhiên của dây.
Bộ đọc sẽ kích thích dây dao động và ghi nhận tần số. Dữ liệu sau đó được chuyển đổi thành giá trị áp lực nước lỗ rỗng.
Nhờ độ ổn định cao, khả năng chống nhiễu điện tốt và phù hợp với quan trắc dài hạn, cảm biến được sử dụng rộng rãi trong các dự án đập, hồ chứa, mái dốc, hố đào sâu và công trình ngầm.
Đặc trưng nổi bật
Công nghệ dây rung ổn định cao
Cảm biến sử dụng một dây kim loại được căng giữa hai điểm cố định. Khi áp lực nước thay đổi, lực tác động lên màng cảm biến làm thay đổi lực căng của dây.
Sự thay đổi lực căng làm thay đổi tần số dao động tự nhiên của dây. Thiết bị đọc sẽ ghi nhận tần số này và tính toán thành giá trị áp lực nước lỗ rỗng.
Phương pháp đo dựa trên tần số giúp cảm biến có độ ổn định cao và khả năng chống nhiễu điện tốt, phù hợp với các hệ thống quan trắc tự động và quan trắc dài hạn.
Độ ổn định lâu dài
Công nghệ dây rung có khả năng duy trì độ ổn định trong thời gian dài và ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ môi trường.
Đây là lựa chọn phù hợp cho các hệ thống quan trắc cần ghi nhận dữ liệu liên tục trong nhiều tháng hoặc nhiều năm.
Tích hợp cảm biến nhiệt độ
Cảm biến có thể được tích hợp cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ tại vị trí lắp đặt và hỗ trợ bù nhiệt cho kết quả đo.
Lựa chọn bộ lọc phù hợp với môi trường
Thiết bị có thể sử dụng các loại bộ lọc thấm nước khác nhau tùy theo điều kiện địa chất:
- HAE Filter (High Air Entry): Phù hợp với đất sét và các loại đất hạt mịn.
- LAE Filter (Low Air Entry): Phù hợp với đất cát và môi trường có khả năng thấm nước cao.
Việc lựa chọn bộ lọc phù hợp giúp đảm bảo nước lỗ rỗng truyền áp lực đến cảm biến hiệu quả, đồng thời đáp ứng yêu cầu quan trắc của từng loại nền đất.
Thông số kỹ thuật
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Nguyên lý đo | Công nghệ dây rung (Vibrating Wire) |
| Đại lượng đo | Áp lực nước lỗ rỗng |
| Dải đo | Khoảng 350 kPa đến 3,5 MPa |
| Độ chính xác | < ±0,25% toàn thang đo |
| Tần số hoạt động | Khoảng 2.250 – 3.000 Hz |
| Nhiệt độ làm việc | −20°C đến +80°C |
Phạm vi ứng dụng
Quan trắc đập và hồ chứa
Đo và theo dõi áp lực nước trong đập đất, đập bê tông và nền đập. Dữ liệu quan trắc giúp đánh giá gradient thủy lực và theo dõi tình trạng thấm qua công trình.
Quan trắc mái dốc
Theo dõi sự thay đổi của áp lực nước lỗ rỗng, hỗ trợ đánh giá độ ổn định mái dốc và giám sát các yếu tố có thể làm gia tăng nguy cơ trượt lở.
Quan trắc hố đào sâu và công trình ngầm
Theo dõi áp lực nước trong nền đất khi thi công hố đào sâu, đường hầm và các công trình ngầm, hỗ trợ đánh giá tác động của nước ngầm đến điều kiện địa kỹ thuật và hệ thống chống đỡ.
Quan trắc mực nước ngầm
Sử dụng để theo dõi mực nước ngầm và sự thay đổi áp lực nước trong đất, phục vụ nghiên cứu dòng thấm và đánh giá điều kiện thủy địa chất trong đất và đá.
