[发明专利]沥青路面用光纤光栅应变传感器的标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青路面用传感器的标定方法，具体涉及一种沥青路面用光纤光栅应变传感器的标定方法。

背景技术

目前，我国没有标准的沥青路面用光纤光栅应变传感器标定方法，可查文献中的两种方法如下：一是进行室内传感器自身的标定，主要的做法是直接施加压力或拉力于传感器，以外界高精度位移计测得位移所计算的应变作为标准，修正传感器测得数据；另外一种方法是将传感器植入环氧树脂或沥青混合料梁中，逐级施加静态位移荷载，得到传感器的实测应变；基于小变形纯弹性梁的假设，根据挠度和梁几何尺寸计算得到理论应变，以此作为标准应变修正实测应变。上述标定方法存在的问题如下：1.传感器自身标定方法中没有考虑后续使用中传感器自身的存在对被测沥青路面材料应变的影响；2.实际沥青路面的荷载是动态的，静态标定方法无法与实际情况对应；3.沥青混合料本身是一种粘弹性材料，基于弹性假设得到的应变无法作为标准应变；4.现有方法没有考虑到被测材料与植入传感器的交互作用。

发明内容

本发明为了解决现有的沥青路面用传感器标定方法没有考虑传感器自身的存在对被测沥青路面材料应变的影响、致使修正后的数值无法反应实际应变的动态本质、被测材料的粘弹特性问题，进而提供了一种沥青路面用光纤光栅应变传感器的标定方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：本发明所述的沥青路面用光纤光栅应变传感器的标定方法的具体过程为：

步骤一、光纤光栅应变传感器的植入与沥青混合料成型：将光纤光栅应变传感器植入装有沥青混合料的成型模具内形成圆柱体试件；压实成型模具内的沥青混合料使其真实模拟待测的沥青路面；

步骤二、外接高精度位移计的安装：圆柱体试件的侧壁上均布刻有与高精度位移计数量一致洞口，将多个高精度位移计均布一一安装在所述洞口内；

步骤三、光纤光栅应变传感器实测数据的采集：采用连续的正弦波荷载对圆柱体试件施加动态荷载并控制荷载的幅值；通过与光纤光栅应变传感器连接的光栅解调仪，在加载的同时记录相应的传感器数据；

步骤四、高精度位移计的测得数据的采集，将多个高精度位移计连接线连接于数据采集设备上，在加载的同时记录相应的位移数据；

步骤五、试验条件的选择：上述试验选择与沥青混合料动态模量相同的试验条件，即在5个温度下进行，分别为4℃、15℃、25℃、40℃和55℃，在每一个温度下，又采用7个不同加载频率：25Hz、20Hz、10Hz、5Hz、1Hz、0.5Hz和0.1Hz进行分别测定；试验时间为相应频率下20个周期荷载时间；

步骤六、光纤光栅应变传感器数据的标定：