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土工布厚度仪​的工作原理

发布时间:2025-09-15 09:19:48 作者:美特斯试验机厂 浏览:0

土工布厚度仪的工作原理基于 “恒定压力下的位移测量”,核心是通过精密施压机构施加标准压力,再通过高精度位移传感器捕捉压脚与基准面之间的距离变化,最终计算出土工布的厚度,具体流程如下:

基准面校准:仪器启动后,首先进行 “零位校准”—— 压脚在无负载状态下下降至与基准平台(通常为光滑的金属平面)完全贴合,此时位移传感器记录 “零位数值”,消除机械间隙(如压脚与导轨的摩擦间隙、传感器安装误差)对检测结果的影响。

样品放置与定位:将土工布样品裁剪成符合标准的试样(通常为直径 50mm 或 100mm 的圆形,或 100mm×100mm 的方形,避免边缘毛糙影响测量),平铺在基准平台中央,确保样品无褶皱、无拉伸,且覆盖压脚的整个接触面积(防止局部受力不均导致厚度测量偏差)。

标准压力施加:根据检测标准(如 GB/T 13761-2009《土工合成材料 厚度测定》),通过仪器的施压系统(多为伺服电机或气动装置)驱动压脚向样品施加规定压力 —— 例如,非织造土工布的常规检测压力为 2kPa,机织土工布为 5kPa,复合土工布根据其结构可能需施加 10kPa 或更高压力;施压过程中压力保持恒定(波动范围通常≤±1%),避免压力骤升导致样品压缩变形异常。

厚度测量与数据输出:压脚施加压力并稳定一段时间(通常为 30s,部分标准要求 10s 或 60s,确保样品的弹性形变充分释放)后,位移传感器(精度可达 0.001mm)精确测量压脚底面与基准平台之间的距离,该距离即为土工布在当前压力下的厚度;仪器会自动记录数据,部分智能型仪器还可进行多次测量(通常为 5 个不同试样的测量),并自动计算平均值、最大值、最小值,减少偶然误差。

土工布厚度仪的性能需符合相关国家标准(如 GB/T 13761-2009)及计量检定规程,核心技术参数直接决定检测精度,常见参数范围如下:

压力范围:0-20kPa(常规机型)、0-50kPa(宽范围机型),可根据需求调节,满足不同类型土工布的检测要求(如薄型土工膜的检测压力可能低至 0.5kPa,厚型土工格栅复合布可能需 30kPa)。

压力精度:≤±1% FS(满量程误差),确保施加的压力与标准要求一致,避免因压力偏差导致厚度测量结果失真(例如,压力偏大可能使样品过度压缩,测得厚度偏小)。

压脚接触面积:常用 25cm²(直径约 56.4mm)、100cm²(直径约 112.8mm),部分仪器可更换压脚以适配不同标准(如 ISO 标准中部分检测要求 50cm² 的接触面积)。

位移测量精度:≤±0.001mm,分辨率 0.0001mm,可精准捕捉土工布细微的厚度差异(如同一批次样品的厚度波动是否在 0.01mm 以内)。

压脚升降速度:0.5-5mm/s 可调,速度过慢会影响检测效率,过快可能导致压力冲击,使样品产生非弹性形变,通常默认速度为 2mm/s。

测量重复性:≤0.5%,即对同一样品进行多次测量(≥5 次),其结果的相对偏差需控制在 0.5% 以内,确保数据的可靠性。

电源与环境适应性:AC 220V±10%、50Hz,工作温度 0-40℃,相对湿度≤85%(无凝露),避免高温、高湿环境影响电子元件(如位移传感器)的精度。


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