监测大坝安全需要什么设备?

2023年03月07日 16:01

  大坝是水工建筑物的重要组成部分,它的安全运行直接关系到水利水电工程的正常运行和人民生命财产安全。大坝的安全监测是大坝建设中关键技术之一,也是现代水利水电工程中重点研究的对象。目前,我国已建和在建水电站都需进行大坝安全监测工作,其目的主要是通过监测项目进行安全分析,找出安全隐患并加以预防和控制。

  一、测压管

  测压管是由测压管组成的,主要用于测量水位,压力及其他相关数据。测压管按照用途不同可分为:观测水位管、观测渗压管、观测水量管等。目前,国内使用最广泛的是玻璃波纹管式的测压管。

  测压管可以埋设于土中或混凝土中,在不同的部位埋设测压管用于不同的测量目的。通常我们在坝基测压管埋设于坝基防渗层中,测量水位时,沿墙(柱)壁或沿坝体轴线方向布置。在大坝的防渗层中,一般采用垂直埋设法;在坝体内部,一般采用环向、径向布置法。测压管一般用于水位的测量,用来直接测得大坝的水位,而不需要另外测出水压力传感器所测得的数据。

  二、混凝土温度计

  混凝土温度计是用来测量混凝土内部温度的测量仪表,目前常用的混凝土温度计有热敏电阻式和热电偶式两种,热电偶式混凝土温度计具有响应速度快、温度分辨率高、稳定性好、精度高、使用寿命长等优点。

  目前,国内使用的混凝土温度计一般采用热敏电阻式,该材料制作的传感器具有灵敏度高、响应速度快和稳定性好等优点,是一种理想的检测元件。但是热敏电阻式传感器还存在一些缺陷,如:在高温状态下极易损坏;工作温度低时灵敏度会降低等。因此,必须对热敏电阻式传感器进行改进,在保证测量精度的同时降低成本。目前常用的改进方法有以下几种:

  三、超声波水位计

  超声波水位计是利用超声波原理测量的,它将超声探头安装在被测水面上,当被测液体中的声衰减作用使超声探头与水面之间的距离发生变化时,就会产生超声波脉冲信号。由于超声波在水中传播的速度非常快,因此,它在水中的传播距离也就非常短。根据这个原理,可以通过测量超声探头到水面的距离来间接地测量水位高度。

  由于超声波具有穿透力强、受天气影响小等特点,所以应用较多。但由于超声波水位计要求安装位置较高,并且需要定期维护等特点,所以一般只用于大坝安全监测中,很少被单独使用。但由于其具有很多优点,所以有一定的发展前景。

  四、应力计

  应力计是一种将应力转化为电信号的仪器。它把被测物体某部位的应力作为参量,通过测量该参量与所测应力之间的关系来确定被测物体内部是否存在缺陷或裂纹,为工程安全提供依据。应力计一般由电测量电路、信号调理电路、电源和外壳等组成。它主要由测量头(探头)、传感器组件(变送器)和信号处理组件(分析处理单元)三部分组成,其中测量头包括金属探头(电极),信号调理电路和控制电路。

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