[实用新型]一种用于检测沥青路面动力响应的传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于移动荷载下沥青路面动力响应研究技术领域，尤其是涉及一种用于检测沥青路面动力响应的传感器。

背景技术

移动荷载下沥青路面动力响应是国际道路界研究的热点，是解决和解释现有路面出现严重的早期破坏、车辙等多种形式病害的必要条件，是路面结构从静态设计向动态设计转化的基础。采用置入式传感器，研究实际交通荷载下沥青路面的应力应变是进行路面结构动力响应研究的有效手段，但受路面施工时的复杂而恶劣条件限制，目前该方面研究用的传感器在国内还是空白，研究开发实用可行的传感器是进行路面结构动力响应试验研究的关键，也是目前的一个薄弱环节。国外相应的传感器也较少，价格昂贵，而且，国外道路结构与国内道路结构差异较大，国外都是用于检测面层的动力响应，至今未见到用来进行基层及稳定层动响应检测的相关报道，而我国路面破坏主要或首先发生在基层和稳定层，综上，进行交通荷载下基层和稳定层动力响应显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于检测沥青路面动力响应的传感器，其结构简单、体积小、成本低且检测灵敏度高，能有效解决现有沥青路面动力响应检测过程中所存在多种实际问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于检测沥青路面动力响应的传感器，其特征在于：包括由弹性元件与两个分别安装在弹性元件两端的固定元件组成的“工”字形结构、布设在弹性元件中部且对被检测沥青路面动力响应进行实时检测的敏感元件，和套装在弹性元件中部且施工时用以保护敏感元件不受沥青混凝土损害的保护套管；所述敏感元件为应变片；

所述弹性元件为由弹性模量与沥青混凝土模量相近的材料制成，能传递被检测路面沥青混凝土料变形的圆柱杆；固定元件为检测过程中保证弹性元件与所述被检测路面沥青混凝土料协调变形，并防止施工过程中弹性元件方向发生变动的端杆。

还包括与所述应变片分别连接在交流电桥相邻两个桥臂中的温度补偿片，所述交流电桥的另外两个桥臂中接有定值电阻R1和R2；

所述温度补偿片贴装在与弹性元件材质相同的弹性杆件上，所述弹性杆件放置在保护壳内；

所述应变片和温度补偿片间的连接点A与电阻R1和R2间的连接点B分别接所述交流电桥供电电源U_i的电源正负端，所述应变片和电阻R1的连接点C与温度补偿片和电阻R2间的连接点D分别为所述交流电桥输出电源U_o的正负电源输出端。

所述弹性元件和弹性杆件均为尼龙棒。

所述固定元件为由金属材料制成的硬质金属杆。

所述保护套管为圆柱形套管，所述保护壳为圆柱形金属管。

所述圆柱形套管由金属套管，以及安装在金属套管左右两端部的左圆环状端盖和右圆环状端盖组成；所述左圆环状端盖和右圆环状端盖中部开有供弹性元件穿过的通孔，左圆环状端盖和/或右圆环状端盖上开有接线孔。

所述左圆环状端盖和右圆环状端盖均由聚四氟乙烯材料制成。

所述固定元件的上表面高度高于弹性元件的上表面高度。

所述保护壳为金属制壳体。

所述固定元件通过螺栓固定在弹性元件左右两端，弹性元件的左右两端部设置有与螺栓相对应的外螺纹。果分析，典型交通荷载下，面层底部最大弯拉应变约90～120με，而我国采用的半刚性基层沥青路面结构的基层刚度较大，面层底部弯拉应变更小，因此要求传感器的精度达到1个微应变，本实用新型的检测灵敏高，即使只有3-5个微应变，也能进行有效检测。综上所述，本实用新型结构简单、体积小、成本低且检测灵敏度高，能有效解决现有沥青路面动力响应检测过程中所存在多种实际问题。

下面通过附图和实例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型传感器的结构示意图。

附图说明

图2为本实用新型右圆环状端盖的结构示意图。

图3为图1的俯视图。

图4为本实用新型的电路原理图。

图5为本实用新型所检测得出的沥青路面上面层纵向动力响应曲线图。

图6为本实用新型所检测得出的沥青路面下面层纵向动力响应曲线图。

图7为本实用新型所检测得出的沥青路面上基层纵向动力响应曲线图。

图8为本实用新型所检测得出的沥青路面底基层纵向动力响应曲线图。

附图标记说明：

1-弹性元件；   2-固定元件；      3-敏感元件；

4-保护壳；     5-弹性杆件；      6-温度补偿片；