ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
УДК 624.131.536 Группа Т86
ДАВЛЕНИЕ ПОРОВОЕ В НАСЫПНЫХ ГРУНТАХ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ТИПА ПДС
ОСТ 34-72-651-83
Приказом Министерства энергетики и электрификации СССР от 02.12.1983 г. № 397 срок действия установлен
с 01.05.1984 г.
до 01.05.1989 г.
РАЗРАБОТАНЫ:
Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидротехники им. Б.Е. Веденеева
И.Б. Соколов
ИСПОЛНИТЕЛИ:
В.З. Хейфиц (руководитель тем), И.А. Бах, Д.Б. Радкевич, И.Р. Петрашень, Н.М. Халтурина, И.Р. Гальперин, Г.Н. Нефедова, Н.Ф. Блинов, Н.И. Чалый, С.Я. Эйдельман, И.Ш. Генфон
СОГЛАСОВАНЫ:
Всесоюзным научно-исследовательским институтом метрологической службы Госстандарта
A.Д. Козлов
Министерством энергетики и электрификации СССР:
Главниипроект Л.И. Кудояров
Главное производственно-техническое управление по строительству
В.Г. Чумаченко
B.П. Панфилов
УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства энергетики и электрификации СССР № 397 от 02.12.83
Вводится впервые
Настоящий стандарт устанавливает методику выполнения измерения статического порового давления в массиве грунтовых сооружений (дамб, противофильтрационных ядер каменно-земляных плотин, искусственных оснований) измерительными преобразователями давления струнными типа ПДС (ТУ 34-28-10337-81).
1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ
1.1. При выполнении измерений должен быть применен измерительный преобразователь типа ПДС, работающий совместно с периодомером цифровым портативным типа ПЦП (ТУ 34-28-10246-81).
1.2. Преобразователь ПДС соединен последовательно с первичным преобразовательным элементом (ППЭ).
1.2.1. Первичный преобразовательный элемент изготавливают из полотнища асбо- или стеклоткани площадью не менее 0,1 м2.
1.2.2. Градуировочной характеристикой преобразователя ЦДС является полином 2-ой степени
y = Ах2 + Вх + С
или
где
y - значение измеряемой физической величины (давления);
Dy - начальное значение измеряемой физической величины;
- значение информативного параметра
(частоты) выходного сигнала преобразователя;
Т - период выходного сигнала;
x0 - начальное значение информативного параметра сигнала преобразователя;
А, В и С - постоянные коэффициенты, вычисленные по результатам градуирования преобразователя ЦДС.
1.3. Информативным параметром выходного сигнала преобразователя является период (частота), который измеряет вторичный измерительный прибор периодомер типа ПЦП.
1.4. Технические характеристики преобразователя и периодомера приведены в обязательном приложении № 1.
1.5. Системы регистрации информативного параметра выходного сигнала преобразователя могут быть трех исполнений, различающихся по уровню автоматизации:
1) дистанционные системы с выводом кабелей преобразователей на ручные коммутаторы КП-24 и измерением сигналов с помощью портативного цифрового периодомера ПЦП-1;
2) централизованные системы с встроенным периодомером типа ПЦП с автоматизированным сбором и цифровой регистрацией данных измерений с помощью телетайпа и ленточного перфоратора;
3) автоматизированные информативно-измерительные системы с встроенным периодомером типа ПЦП на базе управляющих вычислительных комплексов, выполняющие обработку данных в масштабе реального времени.
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ
2.1. Метод измерения порового давления в массиве грунта основывается на его преобразовании в давление воды в контактирующем с ним коллекторе (ППЭ), выполненном в виде водопроницаемого полотна.
2.1.1. Водопроницаемое полотно должно иметь коэффициент фильтрации на порядок больший, чем у контролируемого грунта.
2.2. Измерительный преобразователь давления типа ПДС давление поровой воды в водопроницаемом полотне преобразует в значение периода выходного сигнала преобразователя.
3. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ
3.1. При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:
а) щелочность контролируемой среды должна быть не более рН 10;
б) рабочая область значений температуры в контролируемой среде (грунте) должна быть от минус 10 до +30 °С.
4. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие предварительные работы по установке преобразователей.
4.1.1. После распаковки и перед установкой для каждого преобразователя должен быть произведен внешний осмотр с целью проверки видимых повреждений, коррозии и т.д.
4.1.2. У каждого преобразователя должны быть проверены: сопротивление изоляции между токоведущей частью и корпусом с помощью мегомметра, которое должно быть не менее 1 МОм, и значение начальной частоты, которое не должно отличаться от начальной частоты, зафиксированной в протоколе поверки, более чем на 20 Гц.
4.1.3. Подготовка водопроницаемого полотна:
а) отрезать лист водопроницаемого полотна стеклоткани размером 100x500 мм;
б) водопроницаемое полотно укладывают в контролируемую зону малым размером в направлении фильтрующего потока.
4.1.4. Укладка преобразователя ПДС (см. справочное приложение № 2);
а) Заполняют фильтрующий насадок ПДС водой.
б) Укладывают ПДС по оси большего размера полотна на расстоянии 100 мм от его конца.
в) Край полотна заворачивают на ПДС так, чтобы оно касалось пористого камня.
г) Смачивают полотно и присыпают обернутый ПДС слоем отсеянного мелкозема толщиной 100÷150 мм с крупностью фракций не более10 мм.
д) Снимают начальные показания ПДС и монтируют кабель.
е) При укладке последующего слоя суглинка необходимо обеспечить целостность преобразователя ПДС и кабеля.
4.2. При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы:
а) параметры измеряемой среды должны быть проверены на соответствие требованиям разд.3 настоящего стандарта;
б) измерительная и регистрирующая аппаратура должны быть подготовлены к работе согласно их технической документации, утвержденной в установленном порядке.
4.3. Требования техники безопасности при подготовке к измерениям и проведении измерений должны соответствовать ГОСТ 12.1.019-79.
4.4. Измерения должны выполнять операторы, аттестованные в порядке, установленном руководством предприятия.
5. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
5.1. При выполнении измерений порового давления должны быть выполнены следующие операции:
а) подключение измерительной аппаратуры к преобразователю вручную или автоматически в соответствии с п. 1.5;
б) результаты отдельных наблюдений информативного параметра выходного сигнала преобразователя должны быть зарегистрированы вручную (в журнале наблюдений) или автоматически (на машинном носителе).
6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ И ИХ ОФОРМЛЕНИЕ
6.1. Обработку результатов измерения следует выполнять следующим способом.
6.1.1. Наблюдаемое значение измеренного порового давления определяют по градуировочной характеристике преобразователя ПДС.
6.1.2. Предел абсолютной погрешности измерения порового давления определяет по формуле:
D = d Pв
где
d - предел допускаемой основной погрешности преобразователя, приведенной к верхнему пределу измерения, d = 0,02;
Рв - верхний предел измерения преобразователя ПДС.
6.2. Результат измерения должен быть представлен его математическим ожиданием с двумя значащими цифрами и пределом допускаемой погрешности с доверительной вероятностью 0,9.
6.3. Результаты измерений должны быть оформлены записью в журнале или на машинном носителе.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
Метрологические характеристики измерительных струнных преобразователей давления типа ПДС
Диапазон измерения, МПа:
ПДС-3 .................................................................................................................. 0,06-0,3
ПДС-10 ............................................................................................................... 0,20-1,0
ПДС-30 ............................................................................................................... 0,60-3,0
ПДС-100 ............................................................................................................. 2,0-10,0
Выходной электрический сигнал ............................................................... затухающие колебания
электродвижущей силы
Диапазон периодов выходного сигнала (рабочий), мкс ...................... 450-1250
Амплитуда выходного сигнала, измеренная в интервале
времени от 100 до 200 периодов не менее, мВ ........................................ 5
Основная погрешность, приведенная к верхнему пределу
измерения, % ..................................................................................................... ± 2
Вариация показаний, приведенная к верхнему пределу
измерения, не более, % ................................................................................... 1
Метрологические характеристики периодомеров типа ПЦП-1
Диапазон измерения периодов, мкс
Входное сопротивление на частоте 1500 Гц, кОм ................................ 400-2000
Параметры импульса запроса на нагрузке 120 Ом ± 20 %: ................ 3 ± 0,2
амплитуда напряжения, В ............................................................................ 150 ± 15
длительность на уровне 0,1 амплитудного значения, мс .................... 0,5 ± 0,2
Характеристики относительной погрешности:
предел допускаемой систематической составляющей, % ................... ± 0,1
предел допускаемого среднего квадратического отклонения
случайной составляющей, % ....................................................................... ± 0,05
Приложение 2
Справочное
Установка преобразователя ПДС в массиве грунта