内容摘要:本文着重介绍了一种用于公路监测的基于光纤光栅原理的新型传感器,以及其应用情况。我们结合公路在施工过程中温度高,环境恶劣,以及沥青强度低等特点,通过理论分析,提出了一种新的设计方案,经过多次实验测试验证了此种方案的可行性。

从图9 可以明显看出公路共经过四次碾压。
为了对两种传感器的响应进行更详细的比较,下面我们将测试曲线进行放大分析。

对以上图形进行分析,发现两个传感器的测试曲线都具有明显的规律性,且变化规律一致。但是将两种传感器的数值进行比较发现,FBGS-O 传感器的响应比较弱。原因是圆形的传感器封装与沥青层的刚度相差很远,虽然埋入到沥青层内,但并没有与沥青层融为一体,不能实现公路监测的量化分析。而采用FBGS-H 的封装形式,传感器两端的结构可以使沥青层和传感器本身比较好的结合,使测得的数据更加接近公路的实际情况。为了进一步验证FBGS-H 传感器设计方案的可行性,我们又制作沥青梁,将传感器埋入进行了多次试验,具体实验过程及照片见附件(略)。
4.总结
现在公路健康监测越来越得到重视。由于公路施工现场条件恶劣,对传感器本身要求非常高,在传感器设计,安装以及使用中我们既积累了经验,也遇到了很多困难,有不少教训,同时也看到了光纤光栅传感器在公路健康监测方面美好的应用前景。我们将不断的进步和提高,将该系统进一步完善。
5.未来展望
在城市交通要道以及高速公路监测点埋入传感器,组建公路监测系统,统一监控。在数据处理方面进行研究,除了能监测公路健康状况,还可实现车流量统计,对公路上超速超载情况进行监测等功能。
6.感谢
感谢在传感器设计中国家交通院给我们提出的宝贵意见,以及在测试过程中给我们大力支持的中科院力学所。
来源:光纤通讯 作者:方正军 刘海涛 徐志宏 责编:豆豆技术应用
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