CN109764999A - 一种气体压力测量传感器 - Google Patents

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周亚吉
施建勇
吴珣
章涛
杨洋
李玉林
刘占磊
张宇辰
刘超
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Abstract

本发明公开了一种气体压力测量传感器，所述传感器包括底部设有透气孔的土压力隔绝套头，内置于所述土压力隔绝套头内部的饱和压力测头和压阻式传感器；测试时，垃圾填埋场中填埋体的气体通过透气孔传入所述土压力隔绝套头内部，饱和压力测头感应到气体压力并产生应变，和饱和压力测头接触的压阻式传感器感应到应变，并将应变转化为电信号，完成对垃圾填埋场中填埋体的气体压力的测量。

Description

一种气体压力测量传感器
技术领域
本发明涉及一种气体压力测量传感器，属于压力测量技术领域。
背景技术
随着社会和经济的发展，人民生活方式的变化以及生活水平的提高，城市固体废弃物（Municipal Solid Waste，简称MSW）产量迅猛增加，而垃圾处理不当会污染环境，对人类的健康和生存构成严重威胁，成为社会各界关注的热点问题。卫生填埋是处理城市固体废弃物的主要方法。目前国际上固体废弃物填埋场建设发展趋势是填埋场的单个容量越来越大，垃圾填埋场高度越来越高。
填埋气是现代垃圾填埋场的产物之一，如果不人为收集控制，填埋气会在自身压差、浓度差、温差等作用下，向周边土层和大气迁移，给环境造成严重污染的同时，也会为垃圾填埋场的安全运营带来隐患。同时，填埋气又是一种经济气体，如能加以收集利用，不仅能减小填埋气带来的空气污染，还能创造经济效益。垃圾填埋场内部的气压分布状况就成为进行现代垃圾填埋场稳定性分析的一个重要的因素。
目前国内外关于垃圾填埋场内部气压分布的研究较多集中在理论计算，缺少能够实现垃圾填埋场中填埋气气体压力测量的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体压力测量传感器，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷或缺陷之一。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种气体压力测量传感器，其特征在于，包括底部设有多个透气孔的土压力隔绝套头、饱和压力测头、压阻式传感器；
所述饱和压力测头无间隙连接于所述隔绝套头的内壁；
所述压阻式传感器固定连接于所述土压力隔绝套头的内壁；
所述压阻式传感器包括壳体，所述壳体上设有固定杆和压力平衡管线接头；
进一步的，所述压阻式传感器通过所述固定杆和土压力隔绝套头的内壁固定连接；
所述饱和压力测头在测试时感应测试样品通过土压力隔绝套头底部的透气孔传输的气体压力并产生应变，和所述饱和压力测头紧贴连接的压阻式传感器感应饱和压力测头产生的应变并产生电信号；
所述土压力隔绝套头的顶部设有供压阻式传感器的压力平衡管线穿过的开孔。
所述饱和压力测头包括上密封顶盖、下密封底盖；所述饱和压力测头的下密封底盖设有用于感应气体压力的感应螺纹；
所述饱和压力测头的上密封顶盖和下密封底盖之间密封有饱和介质。
本发明提供的一种气体压力测量传感器，包括底部设有多个透气孔的土压力隔绝套头，置于土压力隔绝套头内部的饱和压力测头和压阻式传感器，饱和压力测头在测试时感应垃圾填埋场中通过土压力隔绝套头底部的透气孔传输的气体压力并产生应变，和所述饱和压力测头紧贴连接的压阻式传感器感应饱和压力测头产生的应变并产生电信号；解决了现有空隙压力传感器只能在饱和土中进行测量的问题，实现了在垃圾填埋场中进行气体压力测量，为研究填埋体中气体运移规律提供技术支持。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的一种气体压力测量传感器的结构示意图；
图2是根据本发明实施例提供的压阻式传感器的剖视图；
图3是根据本发明实施例提供的饱和压力测头的结构示意图；
图4是根据本发明实施例提供的压力隔绝套头的结构示意图；
图中：1、压阻式传感器；1-1、硅膜片；1-2、压力平衡管线连接头；1-3、固定杆；2、饱和压力测头；2-1、灵敏感应螺纹；2-2、饱和介质；2-3、上密封顶盖；2-4下密封底盖、；3、土压力隔绝套头；3-1、透气孔；4、压力平衡管线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，术语“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构图和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本实施例提供一种气体压力测量传感器，所述气体压力测量传感器的结构示意图如图1所示，气体压力测量传感器包括压阻式传感器1、饱和压力测头2、土压力隔绝套头3。
如图4所示，土压力隔绝套头3为圆柱形，土压力隔绝套头3的底部均匀分布多个透气孔3-1，土压力隔绝套头3的顶部设有开孔。
如图2所示，可用于高灵敏度压力测量的压阻式传感器1包括壳体，壳体上有压力平衡管线接头1-2，压阻式传感器通过压力平衡管线接头1-2连接压力平衡管线来平衡内部与大气压力，壳体上设有固定杆1-3，压阻式传感器1通过固定杆1-3固定在土压力隔绝套头3的内壁上；
压阻式传感器1的平衡压力管线4的一端通过压力平衡管线接头与压阻式传感器1的内部链接，另一端通过土压力隔绝套头3顶部的开孔和外界连接；
压阻式传感器的底部设有硅膜片1-1。
如图3所示，饱和压力测头2包括上密封顶盖2-3和下密封底盖2-4，饱和压力测头2的上密封顶盖2-3和下密封底盖2-4内嵌入土压力隔绝套头3的内壁，使饱和压力测头2和隔绝套头3的内壁无间隙连接。
上密封顶盖2-3和下密封底盖2-4之间密封有饱和介质2-2，下密封底盖2-4设有灵敏感应螺纹2-1，下密封底盖2-4正对土压力隔绝套头3的底部。
压阻式传感器1的底部和饱和压力测头2的上密封顶盖2-3紧贴连接。
使用上述气体压力测量传感器对垃圾填埋场中填埋体的气体压力测量时，将所述气体压力测量传感器埋入填埋体中，垃圾填埋体中的填埋气通过土压力隔绝套头3底部的透气孔传入土压力隔绝套头3内部，饱和压力测头2的下密封底盖2-4的灵敏感应螺纹2-1感应到填埋气的气体压力并产生应变，和饱和压力测头2紧贴连接的压阻式传感器1感应到应变，应变引起压阻式传感器1内部硅膜片1-1的电阻值变化，压阻式传感器1输出一个和硅膜片1-1电阻值对应的电压信号。
本发明实施例提供的一种气体压力测量传感器，包括土压力隔绝套头、置于土压力隔绝套头内部的饱和压力测头和压阻式传感器，垃圾填埋场中的填埋气通过土压力隔绝套头底部的透气孔传入土压力隔绝套头内部，饱和压力测头感应到气体压力产生应变，压阻式传感器感应到应变并将应变转化成电信号，实现了在垃圾填埋场中进行气体压力测量，为研究填埋体中气体运移规律提供技术支持。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种气体压力测量传感器，其特征在于，包括底部设有多个透气孔的土压力隔绝套头、饱和压力测头、压阻式传感器；
所述饱和压力测头无间隙连接于所述隔绝套头的内壁；
所述压阻式传感器固定连接于所述土压力隔绝套头的内壁；
所述饱和压力测头在测试时感应测试样品通过土压力隔绝套头底部的透气孔传输的气体压力并产生应变，和所述饱和压力测头紧贴连接的压阻式传感器感应饱和压力测头产生的应变并产生电信号。
2.根据权利要求1所述的气体压力测量传感器，其特征在于，所述压阻式传感器包括壳体，所述壳体上设有固定杆和压力平衡管线接头。
3.根据权利要求2所述的气体压力测量传感器，其特征在于，所述压阻式传感器通过所述固定杆和土压力隔绝套头的内壁固定连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的气体压力测量传感器，其特征在于，所述土压力隔绝套头的顶部设有供压阻式传感器的压力平衡管线穿过的开孔。
5.根据权利要求1所述的气体压力测量传感器，其特征在于，所述饱和压力测头包括上密封顶盖、下密封底盖；
所述上密封顶盖和下密封底盖之间密封有饱和介质。
6.根据权利要求5所述的气体压力测量传感器，其特征在于，所述饱和压力测头的下密封底盖设有用于感应气体压力的感应螺纹。
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