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《基于光纖光柵傳感技術的道路裂縫擴展監(jiān)測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、QUALITYMEASUREMENTANDCONTROL文章編號：1000—033X(2016)03—010704基于光纖光柵傳感技術的道路裂縫擴展監(jiān)測裴建新(山西交通職業(yè)技術學院工程管理系，山西太原030031)摘要：針對瀝青道路裂紋擴展的監(jiān)測問題，通過自制的柔性FBG傳感器對彎曲試驗中瀝青試件裂紋的擴展進行監(jiān)測，并結合MTS試驗分析該監(jiān)測方法的可行性。結果表明，柔性FBG傳感器對裂縫寬度具有很好的感知能力，裂縫寬度與波長具有很好的線性關系，溫度對于光纖光柵波長變化的影響相對于裂縫寬度的影響非常有限。
2、關鍵詞：瀝青道路；裂紋擴展監(jiān)測；線性關系；光纖光柵傳感中圖分類號：U416．06文獻標志碼：BMonitoringofCrackExtensionBasedonFiberBraggGratingStrainSensorPEIJian—xin(DepartmentofEngineeringManagement，ShanxiTrafficVocationalandTechnicalCollege，Taiyuan030031，Shanxi，China)Abstract：Aimedatthemonitoring
3、ofcrackextensiononasphaltpavement，homemadeflexiblefiberBragggratingstrainsensorwasappliedtomonitortheextensionofcracksonasphaltspecimenduringbendingtest．ThefeasibilityofthemonitoringapproachwasanalyzedincombinationwiththetestresultsofMTS．Itshowsthatthefl
4、exibleFBGsensoriSgoodatperceivingthewidthofcracks，whichshowslinearrelationwiththewavelengthoffiberBragggrating；theimpactoftemperatureonthewavelengthisfarlessthanthatonthewidthofcracks．Keywords：asphaltroad；crackextensionmonitoring；flexibleFBG；fiberBragggr
5、ating0引言1柔性FBG傳感器的制作方法及試驗方案隨著瀝青路面在高速公路建設中的普及，瀝青路面的病害也日益顯現(xiàn)。調查顯示，路面裂縫是瀝1．1制作方法青路面最主要的病害之一，其不但會影響行車的舒目前較成熟的布拉格光纖光柵(FBG)傳感器主適性，更會產(chǎn)生其他的次生病害，降低路面的使用壽要以剛性封裝為主，而剛性封裝對于路面結構的影命。而引起瀝青路面裂縫的因素有很多，如交通量、響較大。為了使傳感器對裂縫擴展影響最小，本文環(huán)境、結構、施工工藝、材料組成、瀝青膜厚度等。制作了柔性FBG傳感器，制作流程如圖1所示
6、。作為評價瀝青路面抗裂能力的重要手段之一，(1)定制裸光柵。裸光柵為未添加保護層的瀝青混合料的三點彎曲試驗被研究者們廣泛的應FBG光柵，由深圳思科光電科技有限公司定制，其用。但是針對彎曲試驗中裂紋擴展的動態(tài)變化目前具體參數(shù)如表1所示。尚沒有較好的監(jiān)測方法。針對這一點的不足，本文(2)制作保護層。保護層的主要作用在于改善創(chuàng)新性地引入光纖光柵傳感技術，通過自制的柔性傳感器的抗拉性能，使抗拉強度滿足試驗的要求。FBG傳感器對彎曲試驗中裂紋的擴展進行監(jiān)測，并保護層選用PET材料和縱向分布的銅絲制成，如結合MTS
7、試驗分析該監(jiān)測方法的可行性口。]。圖2所示。收稿日期：2015-10—10107QUALITYMEASUREMENTANDCONTROL54855波長隨時間的變化速率為2．325×10D_Yn·min-。；目u，半鯔0d]54850對于裸光柵而言，在自然降溫的240rain5之5內5，波5長555555555554444454845O00OO999998642O8642O從1550．654nm降低到1549．184nlTt，變化速率為548406．125×10nm·rain一。綜上而言，若取波長隨溫童5
8、4835548．30度的變化速率作為溫度敏感性的判斷標準，則自制柔54825性FBG傳感器的溫度敏感性為裸光柵的37．96。5482054815這是由于自制柔性FBG傳感器在裸光柵表面覆蓋了548lOPET和銅絲組成的加強層以及表面的防水層，而19PET和防水層都為溫度不敏感材料，故相對于裸光圖10溫度變化采集曲線柵而言，其對于溫度的敏感性較低_7]。O204060踟lo0l_2U140l6(Jl∞2【J(】220240260280時IN／
