十字型应变式动态土压力 无线实时监测系统
十字型应变式动态土压力 无线实时监测系统
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品概述 作品概述 土体组成性质多样，差异性大，不均匀性和变异性显著，因此很多情况下士 压力值理论计算结果与实际结果有着较大的偏差，影响建筑设计与施工。相比较 而言，土压力传感器测得的土压力值更加直观可靠，因此如何提高土压力传感器 的精确度，降低误差率对实际工程的安全性有着至关重要的指导意义。 目前土压力检测装置主要使用钢弦式或应变膜式土压力盒，虽然能够准确检 测出柔性荷载下的土压力值，但是由于设计上的缺陷，无法准确检测刚性以及半 刚性荷载下的土压力值，更加无法测量快速变化的动荷载下的土压力值。而且， 现在很多土压力传感器无法实现实时监测的效果，对士体因瞬时荷载过大而导致 的失稳现象缺少指导意义。挡土墙后填土一般都具有很大的刚性，而且道路交通 工程中大部分为动态荷载，因此为了满足实际工程需求，十字型应变式动态土压 力无线实时监测系统应运而生。 十字型应变式动态土压力无线实时监测系统主要由应变轴式土压力传感器、 应变梁式土压力传感器、无线传输系统、实时检测系统四者组成。应变轴式土压 力传感器能同时测试竖向以及侧向的压力值，从而计算得出土体侧向系数K: 应变梁式土压力传感器主要采用传力轴、弹性梁、应变片等主要部件的有机组合， 受土体刚性影响较小，能够准确测量柔性、刚性以及半刚性荷载下土压力值，并 且能对快速变化的动态荷载作出及时响应：无线传输系统采用多对一模式，将多 个土压力盒的模拟电信号转换成数字信号发送到监控中心：监控中心的实时检测 系统将接收到的多组数字信号进行处理后以间谐波的形式进行显示，一旦土压力 值超过预先设定的临界值后将会发出警报，提醒工作人员做相应的措施，同时对 整个测试系统进行控制。 关键词：应变梁，应变轴，土压力，动态荷载，无线，监测，刚性，侧向系数
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品概述 2 作品概述 土体组成性质多样，差异性大，不均匀性和变异性显著，因此很多情况下土 压力值理论计算结果与实际结果有着较大的偏差，影响建筑设计与施工。相比较 而言，土压力传感器测得的土压力值更加直观可靠，因此如何提高土压力传感器 的精确度，降低误差率对实际工程的安全性有着至关重要的指导意义。 目前土压力检测装置主要使用钢弦式或应变膜式土压力盒，虽然能够准确检 测出柔性荷载下的土压力值，但是由于设计上的缺陷，无法准确检测刚性以及半 刚性荷载下的土压力值，更加无法测量快速变化的动荷载下的土压力值。而且， 现在很多土压力传感器无法实现实时监测的效果，对土体因瞬时荷载过大而导致 的失稳现象缺少指导意义。挡土墙后填土一般都具有很大的刚性，而且道路交通 工程中大部分为动态荷载，因此为了满足实际工程需求，十字型应变式动态土压 力无线实时监测系统应运而生。 十字型应变式动态土压力无线实时监测系统主要由应变轴式土压力传感器、 应变梁式土压力传感器、无线传输系统、实时检测系统四者组成。应变轴式土压 力传感器能同时测试竖向以及侧向的压力值，从而计算得出土体侧向系数 K0； 应变梁式土压力传感器主要采用传力轴、弹性梁、应变片等主要部件的有机组合， 受土体刚性影响较小，能够准确测量柔性、刚性以及半刚性荷载下土压力值，并 且能对快速变化的动态荷载作出及时响应；无线传输系统采用多对一模式，将多 个土压力盒的模拟电信号转换成数字信号发送到监控中心；监控中心的实时检测 系统将接收到的多组数字信号进行处理后以间谐波的形式进行显示，一旦土压力 值超过预先设定的临界值后将会发出警报，提醒工作人员做相应的措施，同时对 整个测试系统进行控制。 关键词：应变梁，应变轴，土压力，动态荷载，无线，监测，刚性，侧向系数
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 目录 目 录 作品概述..2 1作品摘要..6 1.1作品背景」 6 1.2产品简介. .7 1.3创新点、先进性与科学性…8 1.4同类产品对比..10 1.5技术关键与指标 11 1.6技术特点与优势.…13 1.7市场前景分析.13 1.8工程使用说明.……14 1.9相关名词解释 .15 2作品原理与技术....17 2.1应变轴式土压力传感器 …18 2.2应变梁式土压力传感器 …24 2.3无线传输系统.…34 2.4实时监测系统.............42 3实验数据分析.…47 3.1实验型土压力盒静态标定实验 。。。。…。，。。。。。。0。。。…。。。。。 47 3.2实验型土压力盒动态荷载实验， ...51 3.3实验型土压力盒动态标定实验 …52 3.4实用型土压力盒静态标定实验， .53 3.5实验小结.… .54 4市场应用前景..56 4.1产品销量预测（系统仿真） …56 4.2产品目标市场分析..59 5工作回顾64 5.1团队成员分工… 64 5.2照片展示.. ...65 5.3致谢.…… 68
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 目录 目 录 作品概述 ................................................ 2 1 作品摘要 ............................................. 6 1.1 作品背景 ........................................... 6 1.2 产品简介 ........................................... 7 1.3 创新点、先进性与科学性 ............................. 8 1.4 同类产品对比 ...................................... 10 1.5 技术关键与指标 .................................... 11 1.6 技术特点与优势 .................................... 13 1.7 市场前景分析 ...................................... 13 1.8 工程使用说明 ...................................... 14 1.9 相关名词解释 ...................................... 15 2 作品原理与技术 ...................................... 17 2.1 应变轴式土压力传感器 .............................. 18 2.2 应变梁式土压力传感器 .............................. 24 2.3 无线传输系统 ...................................... 34 2.4 实时监测系统 ...................................... 42 3 实验数据分析 ........................................ 47 3.1 实验型土压力盒静态标定实验 ........................ 47 3.2 实验型土压力盒动态荷载实验 ........................ 51 3.3 实验型土压力盒动态标定实验 ........................ 52 3.4 实用型土压力盒静态标定实验 ........................ 53 3.5 实验小结 .......................................... 54 4 市场应用前景 ........................................ 56 4.1 产品销量预测（系统仿真） .......................... 56 4.2 产品目标市场分析 .................................. 59 5 工作回顾 ............................................ 64 5.1 团队成员分工 ...................................... 64 5.2 照片展示 .......................................... 65 5.3 致谢 .............................................. 68
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 目录 附录一、专利 附录二、科技查新报告 附录三、所获荣誉 2013年诺基亚·绿色设计大赛金奖 ■大学第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖 附录四、论文 附录五、专家推荐意见 龚晓南中国工程院院士、岩士工程专家 李欣天津市勘测院主任工程师、正高级工程师 徐世烺长江学者、■大学建工学院院长、 特聘教授 附录六、购销意向书 附录七、实地调研访谈 ■大学建筑设计研究院 学道与道路工程 附录八、产品装配图 应变轴式土压力传感器 应变梁式土压力传感器 附录九、实验报告（典型实验部分）
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 目录 附录一、专利 附录二、科技查新报告 附录三、所获荣誉 2013 年诺基亚·绿色设计大赛 金奖 浙江大学第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛 特等奖 附录四、论文 附录五、专家推荐意见 龚晓南 中国工程院院士、岩土工程专家 李 欣 天津市勘测院主任工程师、正高级工程师 徐世烺 长江学者、浙江大学建工学院院长、求是特聘教授 附录六、购销意向书 附录七、实地调研访谈 浙江大学建筑设计研究院 杭州紫金港隧道与道路工程 附录八、产品装配图 应变轴式土压力传感器 应变梁式土压力传感器 附录九、实验报告（典型实验部分）
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 作品摘要 01 PART 本节概述：土体性质受温度、湿度等环境因素影响较大，传统 的理论计算方法无法准确计算出土体内部压力值。相比之下土 压力传感器能够更加直观准确地测出土压力值。团队不仅在传 统土压力传感器的基础上开发出能对快速变化的动荷载作出及 时响应的新型应变梁式土压力传感器以及能对竖向和纵向土压 力进行同步测试的应变轴式土压力传感器，而且将无线传输以 及实时监测技术结合到土压力测试中，创新性地开发出十字型 应变式动态土压力无线实时监测系统
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 5 作品摘要 PART 01 本节概述：土体性质受温度、湿度等环境因素影响较大，传统 的理论计算方法无法准确计算出土体内部压力值。相比之下土 压力传感器能够更加直观准确地测出土压力值。团队不仅在传 统土压力传感器的基础上开发出能对快速变化的动荷载作出及 时响应的新型应变梁式土压力传感器以及能对竖向和纵向土压 力进行同步测试的应变轴式土压力传感器，而且将无线传输以 及实时监测技术结合到土压力测试中，创新性地开发出十字型 应变式动态土压力无线实时监测系统
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 1作品摘要 1.1作品背景 土的组成性质多样，其性质差异大，不均匀性和变异性显著。目前岩土工程 设计理论中运用均匀弹性理论，将土体视为半无限弹性空间体。显然这一理论是 不符合土体实际性质的。而在现行规范中，设计公式都是在理论计算公式中引入 经验系数。这种规范的设计方法经验性要求高，在实际工程中，设计值与实际值 往往存在很大的差别。在某些工程实际设计中，土压力计算值与实际值之间的误 差甚至可以达到200%。正是土压力的这种不确定性，导致了在基坑工程，隧道 工程中众多的事故发生，其危害是显而易见的。 特别是近年来，我国由于挡土墙坍塌、受损而导致发生的交通事故数不胜数。 究其原因，大致可分为以下几类： )建设场地拦洪排水设施设置不合理： 2)供水管道断裂，大量蓄水流入滑坡土体形成泥流： 3)挡土墙上部施加的动荷载过大，导致挡土墙产生变形破坏： 4)人工填土密实度低，大量滞水停留在填土地下水。当处在积水层中的填 土材料处于饱和状态时形成流塑性软土层，在填土层自身重力及上部荷 载下产生剪力破坏 5)挡土墙施工质量不好： 6)地质灾害。 上述问题的存在，将严重影响挡土墙的强度、刚度，稳定性和抗震抗剪性能， 使挡土墙存在严重的安全隐患，很有可能导致安全事故的发生，造成重大的人员 伤亡和财产损失。我们应重视挡土墙存在的安全隐患，及早对安全隐患作出正确 的评估，并通过先进的检测仪器对挡土侧向土压力进行实时监测，保证围护结构 的稳定性和安全性。，因此对挡土墙土压力进行检测（特别是动态荷载下挡土墙 侧向土压力的检测)并作出安全评估就显得尤为重要。 我国建筑垮塌的发生率与西方国家相比高很多。但目前国内对建筑安全监测 防治工作的重视程度远低于国外，在我国至今没有做过有关应变梁式土压力测试 仪的准确统计。建筑失稳失效的现象不减反增，并有逐年上升的趋势，应引起足 6
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 6 1 作品摘要 1.1 作品背景 土的组成性质多样，其性质差异大，不均匀性和变异性显著。目前岩土工程 设计理论中运用均匀弹性理论，将土体视为半无限弹性空间体。显然这一理论是 不符合土体实际性质的。而在现行规范中，设计公式都是在理论计算公式中引入 经验系数。这种规范的设计方法经验性要求高，在实际工程中，设计值与实际值 往往存在很大的差别。在某些工程实际设计中，土压力计算值与实际值之间的误 差甚至可以达到 200%。正是土压力的这种不确定性，导致了在基坑工程，隧道 工程中众多的事故发生，其危害是显而易见的。 特别是近年来，我国由于挡土墙坍塌、受损而导致发生的交通事故数不胜数。 究其原因，大致可分为以下几类： 1) 建设场地拦洪排水设施设置不合理； 2) 供水管道断裂，大量蓄水流入滑坡土体形成泥流； 3) 挡土墙上部施加的动荷载过大，导致挡土墙产生变形破坏； 4) 人工填土密实度低，大量滞水停留在填土地下水。当处在积水层中的填 土材料处于饱和状态时形成流塑性软土层，在填土层自身重力及上部荷 载下产生剪力破坏； 5) 挡土墙施工质量不好； 6) 地质灾害。 上述问题的存在，将严重影响挡土墙的强度、刚度，稳定性和抗震抗剪性能， 使挡土墙存在严重的安全隐患，很有可能导致安全事故的发生，造成重大的人员 伤亡和财产损失。我们应重视挡土墙存在的安全隐患，及早对安全隐患作出正确 的评估，并通过先进的检测仪器对挡土侧向土压力进行实时监测，保证围护结构 的稳定性和安全性。，因此对挡土墙土压力进行检测（特别是动态荷载下挡土墙 侧向土压力的检测）并作出安全评估就显得尤为重要。 我国建筑垮塌的发生率与西方国家相比高很多。但目前国内对建筑安全监测 防治工作的重视程度远低于国外，在我国至今没有做过有关应变梁式土压力测试 仪的准确统计。建筑失稳失效的现象不减反增，并有逐年上升的趋势，应引起足
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 够重视。 现有土压力计测试仪由于原理上的缺陷无法准确测量刚性荷载下土压力值， 同时也无法测试快速变化的动态荷载下的土压力值，因此鉴于上述多种因素考虑， 十字型应变式动态土压力无线实时监测系统应运而生。 1.2产品简介 目前的士压力检测装置主要使用的是振弦式或应变膜式土压力盒，他们能够 准确地检测出柔性荷载下的压力值，但是由于设计上的缺陷，无法准确检测刚性 以及半刚性荷载下的压力值。挡土墙后填土一般都具有一定刚度，因此传统的士 压力传感器用于测试土压力往往难以得到令人满意的结果，尤其是在检测挡土墙 后填土表面作用的动态荷载方面。工程中常用的振弦式土压力盒无法对快速变化 的动态荷载下的土压力作出及时响应，更无法对挡土墙后土体的侧向土压力作出 有效的检测。因此，在很多情况下，现有土压力测试仪器检测结果的准确程度远 不能满足工程应用的要求。 本项方案旨在克服传统的振弦式和应变膜式士压力盒的缺陷，研制新型应变 梁式土压力盒，并开发出一套利用无线传输的实时监控系统，从而能够较准确地 测量具有一定刚度土体中的土压力。这也为挡士结构上土压力的设计计算提供 种较为准确的测试和检验手段，进一步为提高挡土墙或其他地下挡土结构的设计 水平创造条件，为工程建设服务。 基于上述思想，我们设计了十字型应变式动态土压力无线实时监测系统。它 既可以通过新型土压力盒的精准测量来反映该处土体的土压力，又可以将所测数 据通过所研发系统实时反馈到设计人员手中，从而提供设计依据并有利于地质灾 害的预防与整治。 图1.1土压力传感器实物图 图1.2系统实物图
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 7 够重视。 现有土压力计测试仪由于原理上的缺陷无法准确测量刚性荷载下土压力值， 同时也无法测试快速变化的动态荷载下的土压力值，因此鉴于上述多种因素考虑， 十字型应变式动态土压力无线实时监测系统应运而生。 1.2 产品简介 目前的土压力检测装置主要使用的是振弦式或应变膜式土压力盒，他们能够 准确地检测出柔性荷载下的压力值，但是由于设计上的缺陷，无法准确检测刚性 以及半刚性荷载下的压力值。挡土墙后填土一般都具有一定刚度，因此传统的土 压力传感器用于测试土压力往往难以得到令人满意的结果，尤其是在检测挡土墙 后填土表面作用的动态荷载方面。工程中常用的振弦式土压力盒无法对快速变化 的动态荷载下的土压力作出及时响应，更无法对挡土墙后土体的侧向土压力作出 有效的检测。因此，在很多情况下，现有土压力测试仪器检测结果的准确程度远 不能满足工程应用的要求。 本项方案旨在克服传统的振弦式和应变膜式土压力盒的缺陷，研制新型应变 梁式土压力盒，并开发出一套利用无线传输的实时监控系统，从而能够较准确地 测量具有一定刚度土体中的土压力。这也为挡土结构上土压力的设计计算提供一 种较为准确的测试和检验手段，进一步为提高挡土墙或其他地下挡土结构的设计 水平创造条件，为工程建设服务。 基于上述思想，我们设计了十字型应变式动态土压力无线实时监测系统。它 既可以通过新型土压力盒的精准测量来反映该处土体的土压力，又可以将所测数 据通过所研发系统实时反馈到设计人员手中，从而提供设计依据并有利于地质灾 害的预防与整治。 图 1. 1 土压力传感器实物图 图 1. 2 系统实物图
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 1.3创新点、先进性与科学性 1.引入传力系统 采用传力轴、应变片以及弹性梁有机结合的方法，能对快速变化的动态荷载作出及时响应， 2.采用十字形弹性轴（梁） 应变轴式与应变梁式土压力传感器均引入十字型弹性轴或梁，使得应变轴式土压力传感器能同 创新性 时测试竖向和侧向土体土压力，进一步求得侧向土压力系数KO: 应变梁式土压力传感器在原有单梁的基础上进行改进，使用十字形弹性梁增加监测稳定性，提 高精确度。 3.嵌入式无线传输实时监测技术 将传统的土压力测试技术与无线传输技术相结合，并开发相应的监测系统，使得测试过程更加 安全可靠。 1.实现竖向与侧向土压力同步测试技术 采用十字形梁测试技术，能同时对竖向以及横向土压力值进行准确检测，从而计算出侧向土压 力系数0，进一步有利于多方向士压力的监测。 2.实现长时间快速变化动荷载作用下土压力测试技术 采用应变片电阻变化的原理，对动态荷载反应灵敏，可以为研究汽车、波浪等动态荷载对挡墙 稳定性的影响提供帮助，弥补了振弦式土压力传感器无法对快速变化的土压力作出及时响应的缺陷 3.提高土压力测试准确度 土压力传感器引入传力系统，能够对刚性、半刚性以及柔性荷载进行更准确的测量，尤其弥补 先进性 了现有土压力传感器对刚性荷载测试精度低的缺陷： 采用惠斯顿电桥连接应变片的方式，实现温度自补偿，受温度影响小，精度更高，弥补了应变 膜式土压力传感器因传力机制为液体而受温度影响大的缺陷： 4.实现无线实时监测 配有无线传输系统以及实时监测系统，实现智能化全天候监测，进一步提高工程安全性，同时 由于弹性梁的优良性能，能提高测试仪的使用寿命： 5.制作加工过程更加简易 与传统的钢弦式土压力传感器相比，制作工艺更加简单，内部配件更少，而且稳定性更高，降 低产品次品率
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 8 1.3 创新点、先进性与科学性 创新性 1.引入传力系统 采用传力轴、应变片以及弹性梁有机结合的方法，能对快速变化的动态荷载作出及时响应。 2.采用十字形弹性轴（梁） 应变轴式与应变梁式土压力传感器均引入十字型弹性轴或梁，使得应变轴式土压力传感器能同 时测试竖向和侧向土体土压力，进一步求得侧向土压力系数 K0； 应变梁式土压力传感器在原有单梁的基础上进行改进，使用十字形弹性梁增加监测稳定性，提 高精确度。 3．嵌入式无线传输实时监测技术 将传统的土压力测试技术与无线传输技术相结合，并开发相应的监测系统，使得测试过程更加 安全可靠。 先进性 1. 实现竖向与侧向土压力同步测试技术 采用十字形梁测试技术，能同时对竖向以及横向土压力值进行准确检测，从而计算出侧向土压 力系数 K0，进一步有利于多方向土压力的监测。 2. 实现长时间快速变化动荷载作用下土压力测试技术 采用应变片电阻变化的原理，对动态荷载反应灵敏，可以为研究汽车、波浪等动态荷载对挡墙 稳定性的影响提供帮助，弥补了振弦式土压力传感器无法对快速变化的土压力作出及时响应的缺陷； 3.提高土压力测试准确度 土压力传感器引入传力系统，能够对刚性、半刚性以及柔性荷载进行更准确的测量，尤其弥补 了现有土压力传感器对刚性荷载测试精度低的缺陷； 采用惠斯顿电桥连接应变片的方式，实现温度自补偿，受温度影响小，精度更高，弥补了应变 膜式土压力传感器因传力机制为液体而受温度影响大的缺陷； 4.实现无线实时监测 配有无线传输系统以及实时监测系统，实现智能化全天候监测，进一步提高工程安全性，同时， 由于弹性梁的优良性能，能提高测试仪的使用寿命； 5.制作加工过程更加简易 与传统的钢弦式土压力传感器相比，制作工艺更加简单，内部配件更少，而且稳定性更高，降 低产品次品率
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 土体组成性质多样，性质差异大，不均匀性和变异性显若，而现有的一些计算方法，类似均匀 弹性理论，无法准确计算出真实的土压力值。相比较而言，土压力传感器测得的土压力值更加直观 可靠，因此如何提高土压力传感器的精确度，降低误差率对实际工程的安全性有若至关重要的指导 意义。 1.理论方面：应变式土压力传感器以发展十分成熟的应变片为基础进行创新性运用，性能稳定： 科学性 应变轴式土压力传感器采用十字型弹性轴能够同时测试竖向以及侧向土压力值，进一步计算得 出侧向土压力系数 应变梁式土压力传感器采用传力轴、弹性梁等部件，能够准确检测刚性、半刚性以及柔性荷载 下土压力值，与原有土压力传感器相比具有更高的精确度：同时应变轴式土压力传感器能够准确直 观地测试出侧向系数，对工程开展有着重要的指导意义。 2.应用方面：团队通过大量的实验论证，发现十字型应变式动态土压力无线实时监测系统能够 对士压力进行准确测量，并且数据传输十分稳定，能对超出临界值的荷载作出及时警报。 从创新点、先进性以及科学性三方面可以看出十字型应变式动态土压力无 线实时监测系统可以很好地弥补了现有土压力传感器无法准确检测刚性荷载下 土压力值以及对快速变化的动荷载作出及时响应的缺陷。同时监测系统相对与传 统的土压力传感器而言，实现了智能化测试效果，使工程测量更加方便、安全和 可靠。 向土 图1.3土压力传感器受力原理图
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 9 科学性 土体组成性质多样，性质差异大，不均匀性和变异性显著，而现有的一些计算方法，类似均匀 弹性理论，无法准确计算出真实的土压力值。相比较而言，土压力传感器测得的土压力值更加直观 可靠，因此如何提高土压力传感器的精确度，降低误差率对实际工程的安全性有着至关重要的指导 意义。 1.理论方面：应变式土压力传感器以发展十分成熟的应变片为基础进行创新性运用，性能稳定； 应变轴式土压力传感器采用十字型弹性轴能够同时测试竖向以及侧向土压力值，进一步计算得 出侧向土压力系数； 应变梁式土压力传感器采用传力轴、弹性梁等部件，能够准确检测刚性、半刚性以及柔性荷载 下土压力值，与原有土压力传感器相比具有更高的精确度；同时应变轴式土压力传感器能够准确直 观地测试出侧向系数，对工程开展有着重要的指导意义。 2.应用方面：团队通过大量的实验论证，发现十字型应变式动态土压力无线实时监测系统能够 对土压力进行准确测量，并且数据传输十分稳定，能对超出临界值的荷载作出及时警报。 从创新点、先进性以及科学性三方面可以看出十字型应变式动态土压力无 线实时监测系统可以很好地弥补了现有土压力传感器无法准确检测刚性荷载下 土压力值以及对快速变化的动荷载作出及时响应的缺陷。同时监测系统相对与传 统的土压力传感器而言，实现了智能化测试效果，使工程测量更加方便、安全和 可靠。 侧向土压力 竖 向 土 压 力 竖 向 土 压 力 图 1. 3 土压力传感器受力原理图
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 1.4同类产品对比 现有土压力盒使用较多的是振弦式土压力盒和承压膜式土压力盒，表1.1 从多维度将本产品与已有的两种士压力盒进行对比分析。市场上暂无土压力盒能 测试侧向土压力系数，而是使用其他产品进行测试，也包括实验室的测试方法， 因此表1.2将应变轴式土压力测试仪同时与原位以及实验室测试方法进行多维 度对比 表1.1应变梁式土压力传感器同类产品对比表 比较因素精准度 测试范围 制作工艺环境效益 价格 土压力盒 反应较慢 静态荷载，柔性钢弦薄板的 环境污染小 300元 钢弦式 荷载，半刚性荷制作难度高 到1000 载（准确率低） 元不等 受温度影响大 静态荷载，柔性 需要很好的传压介质为350元 荷载 半刚性荷 密封技术 液体，主要有 承压膜式 载（准确率低） 硅油、水银， 对环境污染 很大 电桥温度自补静态荷载 动态内部结构， 400元 偿，抗干扰， 荷载，刚性荷载， 制作工艺均 含有重金属 应变梁式 精度较高 半刚性荷载，柔相对较简单材料，符合 性荷载 “低碳绿色” 的环保理念 从上表中可以看出，应变梁式土压力传感器的综合性能更高，弥补了其他种 类土压力传感器无法准确测量刚性荷载以及对快速变化的动态荷载及时响应的 缺陷，有着更高的性价比，市场前景更广
十字型应变式动态土压力无线实时监测系统 作品摘要 10 1.4 同类产品对比 现有土压力盒使用较多的是振弦式土压力盒和承压膜式土压力盒，表 1.1 从多维度将本产品与已有的两种土压力盒进行对比分析。市场上暂无土压力盒能 测试侧向土压力系数，而是使用其他产品进行测试，也包括实验室的测试方法， 因此表 1.2 将应变轴式土压力测试仪同时与原位以及实验室测试方法进行多维 度对比。 表 1. 1 应变梁式土压力传感器同类产品对比表 比较因素 土压力盒 精准度 测试范围 制作工艺 环境效益 价格 钢弦式 反应较慢 静态荷载，柔性 荷载，半刚性荷 载（准确率低） 钢弦薄板的 制作难度高 环境污染小 300 元 到1000 元不等 承压膜式 受温度影响大 静态荷载，柔性 荷载，半刚性荷 载（准确率低） 需要很好的 密封技术 传压介质为 液体，主要有 硅油、水银， 对环境污染 很大 350 元 应变梁式 电桥温度自补 偿，抗干扰， 精度较高 静态荷载，动态 荷载，刚性荷载， 半刚性荷载，柔 性荷载 内部结构， 制作工艺均 相对较简单 不含或极少 含有重金属 材料，符合 “低碳绿色” 的环保理念 400 元 从上表中可以看出，应变梁式土压力传感器的综合性能更高，弥补了其他种 类土压力传感器无法准确测量刚性荷载以及对快速变化的动态荷载及时响应的 缺陷，有着更高的性价比，市场前景更广