[发明专利]一种测量饱和土竖向和侧向有效应力的传感器

说明书

本发明公开一种测量饱和土竖向和侧向有效应力的传感器，测量饱和土竖向和侧向有效应力的传感器包括壳体和检测组件，壳体具有沿上下方向间隔形成的第一腔体和第二腔体，第一腔体外套设有柔性管，柔性管与第一腔体连通设置，第一腔体和柔性管内填充有液体传压介质，第二腔体具有沿上下方向相对设置的第一感应面和第二感应面，第二感应面设有透水孔用以仅使饱和土中的水进入第二腔体内；检测组件包括两个应变传感器，两个应变传感器设于第二腔体内且分别固定于第一感应面和第二感应面。本发明提供的测量饱和土竖向和侧向有效应力的传感器，解决在饱和土的有效应力测量时，只能测量竖向有效应力无法同时测量侧向有效应力的问题。

技术领域

本发明涉及岩土工程检测技术领域，具体涉及一种测量饱和土竖向和侧向有效应力的传感器。

背景技术

饱和土的总应力等于有效应力与孔隙压力之和，孔隙压力各向同性，不会引起土颗粒的变形，只有有效应力才会导致土体发生变形破坏。海床土体中饱和土的有效应力包括垂直有效应力和侧向有效应力，海床安全与侧向有效应力密切相关，因此在海床土体中饱和土的有效应力测量时，测量饱和土的垂直有效应力和侧向有效应力具有重要的意义。目前，饱和土压力传感器，只能测量承受复杂荷载的饱和土的垂直有效应力，而不能同时测量侧向有效应力。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种测量饱和土竖向和侧向有效应力的传感器，旨在解决现有饱和土压力传感器，只能测量饱和土的垂直有效应力，不能同时测量侧向有效应力的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种测量饱和土竖向和侧向有效应力的传感器，包括：

壳体，具有沿上下方向间隔形成的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体外套设有柔性管，所述柔性管与所述第一腔体连通设置，所述第一腔体和所述柔性管内填充有液体传压介质，所述第二腔体具有沿上下方向相对设置的第一感应面和第二感应面，所述第二感应面设有透水孔，用以仅使饱和土中的水进入所述第二腔体内；以及，

检测组件，包括两个应变传感器，两个所述应变传感器设于所述第二腔体内，且分别固定于所述第一感应面和所述第二感应面。

可选地，所述第一腔体的上顶面设有充填口，所述充填口处密封安装有第一密封件，和/或，

所述第一腔体的上顶面设有排气孔，所述排气孔处设有第二密封件。

可选地，所述第一腔体的侧壁设有安装孔；

所述柔性管包括柔性管本体，所述柔性管本体上设有传压介质入口，所述传压介质入口处密封安装有传压介质输送管，所述传压介质输送管伸入至所述安装孔内。

可选地，所述柔性管本体和所述传压介质输送管一体设置。

可选地，两个所述应变传感器均为光纤光栅传感器，两个所述光纤光栅传感器通过光纤线与外部光纤光栅解调仪连接。

可选地，所述第二腔体的侧壁设有穿设孔，用于供所述光纤线穿设。

可选地，所述检测组件还包括温度补偿传感器，所述温度补偿传感器设于所述第二腔体内，且与两个所述光纤光栅传感器串联。

可选地，所述透水孔设有多个，多个所述透水孔沿所述第二感应面的周向间隔设置。

可选地，所述透水孔的孔径为D，且1mm＜D≤2mm。

可选地，所述壳体包括上下向分布的第一分壳体、第二分壳体和第三分壳体，所述第二分壳体具有上端开口的第一容腔，所述第三分壳体具有上端开口的第二容腔；

所述透水孔设于所述第二容腔的底面；

其中，所述第一分壳体盖设于所述第一容腔的开口处，以使所述第一分壳体与所述第二分壳体共同围合形成所述第一腔体；