水介质中微型小量程孔隙水压力传感器简易标定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种传感器标定装置，特别是涉及水介质中微型小量程孔隙水压力传感器简易标定装置，可用于室内模型试验中量测孔隙水压力值的孔隙水压力传感器的标定。
【背景技术】
[0002]在地下水的岩土工程领域，特别是临江、滨海的基坑工程、水下隧道工程以及地基处理工程中，土中的孔隙水压力问题一直是大家普遍关注的问题，因此大量与以上实际工程相关的室内模型试验均会涉及孔隙水压力大小和分布的测试与研究，在试验研究过程中经常会涉及到孔隙水压力传感器的标定问题。孔隙水压力传感器在出厂时常采用气标，各类岩土工程测试所用的孔隙水压力传感器通常也采用气标，但由于孔隙水压力传感器在实际监测过程中直接与水介质接触，要求其在水介质环境中有良好的密封性和绝缘性，气标的方法并不能实现，故有必要在水介质环境中进行标定试验。以往的孔隙水压力传感器水标试验中，通过压力装置向压力缸注入压力水的方法实现加压，由于压力装置加压的特殊性导致标定起始压力点和标定间距都会超过小量程孔隙水压力传感器的最大测试范围，该方法仅适用于大量程孔隙水压力传感器的标定，无法实现小量程孔隙水压力传感器的精准标定。因此利用较为简便的方法标定微型小量程孔隙水压力传感器是迫切需要解决的问题。
[0003]大量测试结果表明小量程孔隙水压力传感器的透水石表面位置对孔隙水压力测值存在一定的影响，但在以往的气标或水标试验中，孔隙水压力传感器常常被随意的放置在标定装置底部，导致孔隙水压力传感器的透水石表面可能任意倾斜。实际上在小量程孔隙水压力传感器的标定过程中，应保证透水石表面与量测水压力面齐平，再加之为适应不同尺寸的孔隙水压力传感器，需要设置特定孔隙水压力传感器固定装置以满足这些需求。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了水介质中微型小量程孔隙水压力传感器简易标定装置，解决了不同尺寸微型小量程孔隙水压力传感器在标定过程中的固定问题，获得了水介质中微型小量程孔隙水压力传感器较为简便的标定方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种水介质中微型小量程孔隙水压力传感器简易标定装置，包括孔隙水压力传感器固定装置、有机玻璃圆筒装置和装置底座；
[0006]所述的圆筒装置由有机玻璃圆筒、刻度尺和底部阀门组成，所述装置底座水平放置，有机玻璃圆筒垂直固定在装置底座上，与装置底座密封连接，保证有机玻璃圆筒内的水不会渗出。有机玻璃圆筒的侧壁设有刻度尺，底部设有阀门，阀门用于控制有机玻璃圆筒内水位的升降，实现对孔隙水压力传感器的加载和卸载，透明的有机玻璃圆筒可直接观测水位变化情况，通过刻度线可以直接读取水位值进而得到相应的施加于孔隙水压力传感器的水压力值；
[0007]孔隙水压力传感器固定装置放置在有机玻璃圆筒内的装置底座上；所述孔隙水压力传感器固定装置由刚性长杆、固定孔隙水压力传感器的圆盘和圆盘底部垫块组成；
[0008]刚性长杆用于固定孔隙水压力传感器的导线；所述圆盘由中间聚丙烯圆板和上下两块橡胶圆板粘合而成，聚丙烯圆板的作用是保证孔隙水压力传感器竖直向下，橡胶圆板的作用是将孔隙水压力传感器固定住；所述圆盘中心开有螺纹孔，四周开有若干固定孔隙水压力传感器的圆孔，圆孔数量和尺寸由孔隙水压力传感器的数量和尺寸确定，可根据实际需要进行更换，实现不同数量、不同尺寸微型小量程孔隙水压力传感器的固定；刚性长杆通过底部螺纹与圆盘中心的螺纹孔垂直固定连接；
[0009]圆盘底部垫块固定在圆盘下表面，用于架空固定于圆盘上的孔隙水压力传感器，保证孔隙水压力传感器与水介质充分接触，同时使得固定孔隙水压力传感器的圆盘下表面与刻度线零位线齐平。
[0010]进一步地，所述的孔隙水压力传感器固定装置与装置底座不固定连接。
[0011]进一步地，所述的刚性长杆采用聚酰胺纤维杆；垫块采用硬质橡胶制成，其厚度与刻度零位线至装置底座的距离大小一致。
[0012]进一步地，所述的有机玻璃圆筒的刻度零位线与圆筒底部不重合；阀门为铜芯阀。
[0013]进一步地，所述的装置底座为有机玻璃底座。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0015]1、本发明中采用控制水位的方法实现对孔隙水压力传感器的加载与卸载，使得加载间距可以满足小量程孔隙水压力传感器的标定精度要求。
[0016]2、针对微型小量程孔隙水压力传感器的水标，本发明中所采用的孔隙水压力传感器固定方式为:固定孔隙水压力传感器的圆盘通过钻孔方法预留多个固定孔隙水压力传感器的圆孔，其中，聚丙烯圆板和橡胶圆板上的圆孔分别用于保证孔隙水压力传感器竖直向下和固定住孔隙水压力传感器，并用塑料扎带将孔隙水压力传感器的导线固定在刚性长杆上。
[0017]3、作为本发明的改进，为适应不同孔隙水压力传感器的尺寸，本装置可以更换适用于不同数量、不同尺寸微型小量程孔隙水压力传感器的固定圆盘，可实现多个孔隙水压力传感器同时标定。
【附图说明】
[0018]图1为水介质中微型小量程孔隙水压力传感器简易标定装置的结构示意图；
[0019]图2为微型小量程孔隙水压力传感器固定装置的各零部件结构示意图，(a)为圆盘俯视图，(b)为刚性长杆示意图，(c)为圆盘侧视图；
[0020]其中:孔隙水压力传感器固定装置1、刚性长杆1-1、刚性长杆底部螺纹1-1-1、固定孔隙水压力传感器的圆盘1-2、聚丙烯圆板1-2-1、橡胶圆板1-2-2、连接刚性长杆的螺纹孔1-2-3、固定孔隙水压力传感器的圆孔1-2-4、圆盘底部垫块1-3、有机玻璃圆筒装置2、有机玻璃圆筒2-1、刻度尺2-2、底部阀门2-3、装置底座3。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0022]如图1所示，本发明提供的一种水介质中微型小量程孔隙水压力传感器简易标定装置，包括孔隙水压力传感器固定装置1、有机玻璃圆筒装置2和装置底座3 ;所述的圆筒装置2由有机玻璃圆筒2-1、刻度尺2-2和底部阀门2-3组成，所述装置底座3水平放置，有机玻璃圆筒2-1垂直固定在装置底座3上，与装置底座3密封连接，保证有机玻璃圆筒2-1内的水不会渗出，所述的装置底座3可采用有机玻璃底座。有机玻璃圆筒2-1的侧壁设有刻度尺2-2，底部设有阀门2-3，阀门2-3可采用铜芯阀，用于控制有机玻璃圆筒2-1内水位的升降，实现对孔隙水压力传感器的加载和卸载，透明的有机玻璃圆筒2-1可直接观测水位变化情况，通过刻度线2-2可以直接读取水位值进而得到相应的施加于孔隙水压力传感