土压力传感器振弦式土压力传感器原理及特点

发布时间：2024-10-07 00:10:48

振弦式土压力传感器原理及特点

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当土压力作用于压力盒承压膜上，承压膜即产生微小挠性变形，使油枪内液体受压，因液体不可压缩特性而产生液体压力，通过管路传到压力传感器的受压膜上，使得振弦式传感器的自身频率发生变化，通过振弦读数仪，测得相应的变化值，经换算即可求得所测土压力值。

振弦式土压力计适用于长期埋设在土体或土石体内部。测量土中建筑物（结构物）如：挡土墙、桥墩、管道、钻孔桩及隧洞衬砌等的接触压力。

产品特点

一体化二次感应设计。充分考虑压力盒体与土体的匹配及边界应力的影响，可实现精确测量。

输出灵敏度高，满量程输出可达 3000 字。

设计制造高品质，确保长期稳定、可靠。

全不锈钢结构，高防水性能。

当植物受到压力时，叶片会产生被称为信号分子的化学物质，从而引发植物的适应性反应。例如，如果一种植物被昆虫吃掉，它的叶子就会产生一种信号分子，触发植物的其他部分产生一种驱赶昆虫的化学物质。

经过特殊标记的"哨兵植物"很快就能对作物问题（如虫害或细菌感染）发出预警。这些植物将利用两个"发光"传感器，对叶片中与压力有关的化合物做出反应。最常用的两种信号分子是过氧化氢和水杨酸。

四年前，麻省理工学院的迈克尔-斯特拉诺教授及其同事创造了一种叶片集成传感器，它能在过氧化氢存在时发出荧光。这种"传感器"实际上由许多单壁碳纳米管组成，每根碳纳米管都包裹着一条被称为寡聚体的合成 DNA 链。

当把含有这些"电晕相分子识别"（CoPhMoRe）纳米传感器的载体溶液涂抹在叶片背面时，这些微小的物体就会穿过叶片表面被称为气孔的微小开口。纳米传感器最终进入叶肉中层，叶肉中层是叶片的内层，大部分光合作用都在叶肉中进行。

当该层随后产生过氧化氢时，过氧化氢会与纳米传感器结合，使其发出荧光。这种荧光很容易用红外摄像机检测到。

虽然过氧化氢的产生本身就能表明某些植物胁迫因素的存在，但如果能同时检测到水杨酸，那就更有用了。有鉴于此，斯特拉诺的团队改变了该技术中使用的低聚物结构，创造出了第二种CoPhMoRe纳米传感器，这种传感器在与水杨酸而不是过氧化氢结合时会发出荧光。

在研究中，用水杨酸传感纳米传感器（蓝色）、过氧化氢传感纳米传感器（红色，右图）和惰性对照纳米传感器（绿色）处理单个植物叶片的不同部分。

在对白菜植物进行的实验室测试中，将含有两种不同类型纳米传感器的溶液涂抹在同一片叶子的不同部位。然后让这些植物承受强光、高温、细菌感染和昆虫叮咬等压力。

研究发现，前三种压力会在几分钟内产生过氧化氢，然后在两小时内的某个时间段产生水杨酸。不过，水杨酸出现的确切时间却因压力源的类型而有一致的差异。

这意味着，如果用红外摄像机对经过 CoPhMoRe 增强的植物进行持续监测，农民就可以根据植物叶片从开始产生过氧化氢到随后产生水杨酸之间的时间间隔，判断植物是否处于光、热或细菌胁迫的早期阶段。

如果只产生过氧化氢，那就意味着昆虫叮咬是罪魁祸首。当然，如果两种信号分子都没有产生，那就意味着植物没有问题。

"这两个传感器结合在一起，可以准确地告诉用户植物正在承受什么样的压力。"Strano 教授说："在植物内部，你可以实时看到化学变化的起伏，每一种变化都是不同胁迫的指纹。我们正在将这项技术应用到诊断中，它能比任何其他传感器更快地为农民提供实时信息，足以让他们进行干预。"

有关这项研究的论文最近发表在《自然通讯》杂志上。