一文带你了解安全监测必备神器——渗压计

      渗压计，又名孔隙水压力计，是一款用于构筑物内部测量孔隙水压力的传感器。其中，孔隙水压力是指土壤或岩石中地下水的压力，该压力作用于微粒或孔隙之间，是水利、土木及地质工程中不可忽视的重要因素。

① 水利工程

      在水库大坝蓄水的过程中，孔隙水压力会随着水位的上升而增加，如果大坝基础处理不当或存在渗漏问题，会导致大坝发生变形、开裂甚至溃坝等严重事故。

      在洪水期间，堤防内外水位差产生的孔隙水压力会增大堤防的渗透压力，增加堤防发生管涌、滑坡等险情的可能性。

（版权声明：图片授权于摄图网）

② 土木工程

      在隧道工程中，孔隙水压力超过岩土体的承载能力时会导致围岩变形、开裂甚至坍塌。

      在基坑开挖中，深度越深孔隙水压力越大，如果排水措施不当，会导致基坑底部隆起、支护结构失稳。

      在边坡工程中，降雨或者地下水位上升都会导致孔隙水压力急剧增加，削减岩土层的抗剪强度，出现滑坡。

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③ 地质工程

      在矿山开采中，孔隙水压力一方面会导致覆岩发生变形和破坏，形成导水裂隙带，使地下水涌入矿井，危及开采安全；另一方面会通过润滑作用、水楔作用等方式降低岩石的强度，使岩石更容易发生破坏，增加岩石冒落、片帮等事故的风险。

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      面向各种场景对渗压计的需要，山东仁科作为环境监控终端专业制造商，经过创新研发，推出了两款精度高、响应快、防护强、稳定性好孔隙水监测设备——硅压阻式渗压计和振弦式渗压计。

设备介绍-硅压阻式渗压计

      山东仁科硅压阻式渗压计是一款针对地质灾害安全监测的设备，采用多种技术，经过元器件、半成品及成品的严格测试及老化筛选，可长期稳定测量结构物内部孔隙水压力。

数据测量精准

      硅压阻式渗压计采用不锈钢隔膜硅压阻式传感器，当硅膜片受到外界压力作用时，其电阻值会发生变化，从而能够准确测量介质中的渗透压力，拥有灵敏度与精度高、线性与稳定性好等优点，可有效防止数值波动，保障测量数据的准确性。‌

自带温度补偿

      硅压阻式渗压计采用激光调阻工艺进行了宽温度范围的零点和温度性能补偿，能够自动修正因环境温度变化而产生的测量偏差，确保在复杂多变的环境条件下，依然能提供稳定可靠的渗压监测数据。

自带高品质导气线缆进行大气压力补偿

      大气压力的变化会对测量结果产生影响，导气电缆中的导气管与外接大气连通，能够实现压力补偿，提高测量精度。

      设备采用高品质导气线缆（线长默认 5 米，可根据客户实际需求定制线长），不仅具有出色的导气性能，还拥有卓越的耐水性和耐腐蚀性，‌使其能够在水中常年浸泡而不受损害，‌确保设备能够长时间、‌准确地测量和记录渗压数据，‌为工程安全提供有力保障。

      并且，硅压阻式渗压计传感器部分采用不锈钢材质，达到IP68防水等级（防尘防水等级标准的最高级别），可保护传感器在长时间浸泡使用过程中的安全，保障数据监测的准确性。

多重防护更安心

      硅压阻式渗压计拥有反极性保护和瞬间过电流过电压保护，符合EMI防护要求。

      反极性保护机制可以通过检测电源极性自动切断或调整电路，防止因电源接反导致的设备损坏；瞬间过电流与过电压保护则可迅速响应电路中的突发异常，将电流或电压限制在安全范围内，避免元器件损坏甚至火灾风险，两者各有侧重，相互结合，可以形成一道坚固的防线。

设备介绍-振弦式渗压计

      山东仁科振弦式渗压计结构简单，没有电子部件，一体式设计，使用寿命长，能够在渗流监测中发挥长期、稳定的作用。

      振弦式渗压计需要和振弦式采集器搭配使用，采集器能够采集振弦式渗压计信号，经过内部处理分析其信号稳定程度，进而计算频率值，直接转换成相应的物理量。

反应灵敏，数值准确

      振弦式渗压计采用振弦理论，当水压作用于传感器时，会引起传感器内振弦的张力变化，进而改变振弦的振动频率，通过测量振弦的频率，可以精确计算出土体内部水压值，具有对集中载荷反应灵敏、测值可靠和稳定性强、精度高、线性好等优势。

支持温度检测

      为了满足更广泛的监测需求和提高监测数据的全面性，山东仁科振弦式渗压计支持增加温度检测功能，渗压计在监测渗透压力的同时，也能监测环境温度，为工程师和科研人员提供更丰富、更准确的监测数据，有助于更深入地分析和理解工程结构或土体的行为特性。

其他优势

      振弦式渗压计采用全不锈钢结构制造，与硅压阻式渗压计一样，传感器采用高品质导气线缆，且长度支持定制，拥有防护等级高、稳定性好的优势。

渗压计-设备应用场景

      振弦式/硅压阻式渗压计可以与网络采集器、太阳能供电系统、安装支架、电控箱、钢丝绳等部件组成孔隙水压力监测站，监测站可采集“设计高程的孔隙水压力”，将数据上传至环境监控云平台。

      环境监控云平台拥有实时数据查看、历史数据查询/导出、视频监控/抓拍、智能控制、超限报警、账号分级、大屏可视化等功能，帮助用户实现数据的远程查看和设备的远程管理。

      由于测量原理不同，硅压阻式渗压计和振弦式渗压计的适用场景也不同。

      硅压阻式渗压计内部有集成电路、单片机等元器件，安装时需要导气管连通大气，适用于水井测量、消防水箱、水库测量、工业测量等无需采用“埋入式”测量的水压力监测领域。

      振弦式渗压计是依靠频率变化采集孔隙水压力，就算采用“埋入式安装”方式，长时间埋在地下进行监测，也不会影响使用寿命，在大坝、隧道、路基、边坡等工程中的渗流（浸润线）及水库水位等水压力监测领域，推荐用户使用振弦式渗压计。

大坝安装示例

      总结而言，山东仁科渗压计作为一种高精度安全监测传感器，可以帮助用户测量结构物及土体内部的渗透（孔隙）水压力，为安全监测提供基础数据参考，从而预防工程建筑开裂、坍塌、渗水、滑坡等事故的发生。