一、地基孔壓和原位滲透系數測試儀介紹
采用BAT技術。地下水監測系統提供了一種全新的地下水監測的先進技術。地下水監測與試驗的革命技術、世界的先進技術。已在全世界的大量工程中成功使用了二十多年。
新一代地下水監測系統智能監測系統是壓力傳感器與數據采集一體的系統,也可以安裝GSM工作模塊用于數據無線傳輸。
儀器主要特點:
1.靈活經濟有效。擁有快速連接的技術,一套測試/取樣系統就可以與上百個過濾嘴配套使用。
2.精確可靠。由于擁有快速連接的技術,所以可以隨時進行不同的探頭和過濾嘴的功能控制。
3.功能多樣化??焖龠B接方式使得過濾嘴可以與壓力計、滲透計和地下水取樣器等多種探頭進行臨時或的連接。
過濾嘴里充滿了水并由一層柔韌的隔膜密封。過濾嘴的防漏連接方法,是由一根注入的針穿透隔膜,實現了隔膜與注入的針構成了防漏快速連接。當針抽走后,過濾嘴的隔膜會自動恢復密封。這層隔膜可以被穿透數百次而不會失去自動密封功能。智能傳感器系統是壓力傳感器與數據采集合為一體的系統,本系統還可以安裝GSM工作模塊,進行數據無線傳輸。
二、系統的工作原理:
地下水監測系統由過濾器、雙向針、儲水試管、傳感器、連接延長線、數據采集單元等構成。地下水監測系統具有測量水位、孔隙壓力、滲透性和取水樣等多重功能。(見上圖:左圖從下往上依次為:過濾器、雙向針、儲水試管,傳感器及連接延長線未在圖中示出;右圖為數據采集單元)
測量水位:將過濾器下放到地下水位以下,傳感器將收集地下水位數據,傳導至數據采集單元,由數據采集單元存儲并顯示地下水位。
孔隙壓力測試:試驗時過濾器與孔隙水形成連通,并通過雙向針傳導孔隙水壓力至傳感器,傳感器將數據通過連接延長線發送到數據采集單元,通過數據采集單元存儲并顯示;同時,數據采集單元也可以連接到計算機,將采集到得數據傳送到計算機上進行一系列的數據處理。
滲透性測試:適用于滲透率K≤1×10-6m/s的飽和狀態或非飽和狀態的土體或巖石的滲透性試驗。當土壤或巖石處于飽和狀態時,過濾器可以采集孔隙水壓力并通過一系列傳導,在數據采集單元中顯示孔隙水壓力及儲水試管體積,并經過計算機隨機安裝的軟件進行換算,從而精確計算出滲透率K值;當土壤或巖石處于非飽和狀態時,過濾器可將儲水試管中的水與土壤或巖石中的水形成連通,時間-壓力曲線可以在現場傳輸到便攜式計算機上,立即計算滲透系數k值。
地下水取樣:儲水試管在安裝系統前要進行抽氣處于準真空狀態,從而與地下水形成壓力差;試驗時由過濾器采集地下水,并通過雙向針把地下水傳導至儲水試管容器,完成地下水的采集工作。整個系統包括壓縮的試樣都被密封起來以防止揮發。過濾嘴的柔韌隔膜可以被穿透上百次也不會失去自動自密封功能。這使得過濾嘴可以用來進行長期精確的監測工作。典型應用在:污染地點的尋找以及地下水與土壤氣體的長期監測。
本節僅介紹地下水監測系統的一些基本組件,依據不同的功能需求,組件配備亦會有所不同,詳細配置請根據需求進一步確定。
1、過濾器:
過濾器里充滿了水并由一層柔韌的隔膜密封。過濾器的防漏連接是由一根注入針穿透隔膜,實現了隔膜與注入針構成了防漏快速連接。當針抽走后,過濾器的隔膜會自動恢復密封。這層隔膜可以被穿透數百次而不會失去自動密封功能。獨特的防漏快速連接方式使過濾器可以連接多種不同的探頭,由于不需要靈敏的電子器件也不需要連接電纜,所以安裝非常簡單。通常過濾器包括三種標準類型(依據不同的試驗選取不同的過濾器):標準型、滲流型、SS型
標準型過濾器:用于孔隙壓力和地下水水位的測量與采集,具有高強度熱塑性塑料殼體和多孔滲水聚乙烯過濾器。
滲流型過濾器:用于原位測試土壤的滲透性。具有高強度熱塑性塑料殼體和可更換陶瓷過濾器,擁有大進氣體量。這種過濾嘴設計用于在非飽和區域安裝測量。
型過濾器: 用于收集地下水和土壤氣體的離散樣本。具有不銹鋼殼體和可更換多孔滲水聚乙烯過濾器。
2、雙向針(孔隙水壓力量測用單向針):
在孔隙水壓力測試試驗中,用于連接過濾器及傳感器;在滲透性測試試驗或地下水取樣中,用于連接過濾器及儲水試管,以及儲水試管及傳感器。
3、儲水試管
用于滲透性測試試驗及地下水取樣中水的存儲。
4、傳感器及連接延長線
上圖配件中,右上部配件內部為壓力傳感器,用于對孔隙水壓力及地下水水位數據的采集,并通過圖中的數據延長線將數據傳導至數據采集單元中。
傳感器結合了壓力傳感器、AD轉換器和內部數據采集裝置,功能強大,主要特點有:
?。?)實時讀取壓力數據。
?。?)通過一個內部壓力傳感器自動進行大氣壓力補償。
?。?)可編輯傳感器程序也可以下載傳感器采集的數據。
?。?)可與電腦連接用軟件進行數據處理。
5、數據采集單元
數據采集單元是用于數據的存儲及顯示??紫端畨毫?、相對孔隙水壓力、當地大氣氣壓、地下水位均可通過數據采集單元進行存儲并顯示,數據采集單元還可以設定整個試驗的時間長度,以及讀取數據的時間間隔等等。
6、地下水監測系統的軟件
由數據采集單元存儲的數據,可通過數據線將數據導入到計算機,通過系統附帶的操作軟件顯示數據;在計算機中存儲的數據文件,還可以轉換成EXCEL文件進行數據處理及數據打印等相關工作。
7、手工抽氣泵
用于對儲水試管抽真空,與地下孔隙水形成壓力差,從而完成地下水取樣及滲透性的測試試驗。
四、工程案例:
五、總結
BAT公司生產的地基孔壓和原位滲透系數測試儀(地下水監測系統)是一套處于地位的地下水監測系統,它采用了瑞典BAT公司的技術,可以在復雜的現場條件下進行地下水位的量測,孔隙水壓力的量測、原位滲透性測試、地下水取樣等一系列的原位測試。同時,地下水監測系統具有高度的便攜性,以及快速連接的特性。系統集成的傳感器可以精確地采集試驗數據,并實時的進行數據的存儲與查閱,為地下水監測及進行科學研究提供了和精確地解決方案。