Laboratory Calibration of Earth Pressure Cells

Abstract

Strain-gauge type soil pressure transducers are widely used in laboratory and field investigation on the performance, and health monitoring of geo-structures to accurately measure the soil pressure. Even though these pressure plates are sold with the factory-measured calibration factors, these sensors should be recalibrated in the laboratory before using them because the calibration can be affected by the data-logging system and the length of the cable used. Therefore, in this study, a laboratory calibration procedure for straingauge type soil pressure plates was proposed. The soil pressure transducer was embedded in a uniform-finesand medium in a specially designed pressure cylinder, and the pneumatic pressure was applied into the system as gradual increments. After that, the calibration chart of the pressure gauge was developed based on the sensor outputs for different pressures applied. Then the calibrated soil pressure transducer was used in the laboratory pavement model test to measure soil pressure at the base-subgrade interface under a surface loading area. The measured soil pressure values were compared with the estimated vertical stresses from elastic theories to validate the pressure measurements and the calibration process of the soil pressure transducer. Test results revealed that there is a satisfactory agreement between the pressure measured by the soil pressure transducer and theoretical estimations. Thus, the calibration process of the soil pressure transducer and its outputs are proven to be accurate.

Hiệu chuẩn cảm biến áp lực đất trong phòng thí nghiệm

“…Thí nghiệm hiệu chuẩn cảm biến áp suất đất thường được thực hiện trong môi trường là chất lỏng và cát. Các thí nghiệm hiệu chuẩn EPC trong phòng thí nghiệm ở môi trường chuẩn là chất lỏng thường được các nhà sản xuất cảm biến áp dụng và cho kết quả tương quan giữa áp suất đầu vào và đầu ra là tuyến tính, loại chất lỏng thường được sử dụng là dầu hoặc nước cất theo các nghiên cứu của Ramirez et al (2010), Bhuiyan et al (2018), Gade and Dasaka (2020), Jayalath and Wimalasena (2021). Mục đích chính của EPC là đo ứng suất đất trong một khối đất nhưng sự phân bố ứng suất tại bề mặt tiếp xúc giữa EPC và đất có thể không đồng nhất giống như áp suất chất lỏng.…”