[实用新型]一种用于检测沥青路面层间应变的平面传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于沥青路面动态力学性能研究技术领域，尤其是涉及一种用于检测沥青路面层间应变的平面传感器。

背景技术

国内外现有沥青路面设计规范均采用静态设计方法，与实际交通荷载下沥青路面的力学行为差异严重，无法解释目前公路交通中出现的许多早期破坏现象。沥青路面设计方法从静态设计向动态设计转化是解决这一问题的有效途径，也是目前国内外道路界研究人员工作重点之一。要实现沥青路面设计方法从静态设计向动态设计的转化，首先应深入研究实际交通荷载下沥青路面结构的动态力学行为，采用置入式传感器检测车辆荷载下沥青路面内部应力应变是其有效研究手段，也是目前国内外的研究热点。但是，缺乏性能可靠且使用方便的传感器是目前该项研究的难点和技术瓶颈。目前国内外相关的检测传感器很少，而且现有传感器都是一维传感器，仅能检测一个方向的应变。而实际路面结构在车辆荷载下呈现复杂的应力应变状态，路面结构设计方法中都是采用沥青面层底部最大拉应变评价路面疲劳寿命，现有传感器既不能直接检测沥青路面的复杂应力应变状态，又不能直接检测沥青面层底部的最大拉应变。因此，开发性能优良、工作可靠的能够检测沥青路面层间复杂的应力应变状态的传感器显得尤为必要。

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层间应变的平面传感器，其结构简单、体积小、成本低且耐高温、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的不能对沥青路面层间复杂应力应变状态进行准确、可靠检测的实际问题。

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层间应变的平面传感器，其特征在于：包括一个或多个分别对被检测沥青路面的层间动应变进行实时检测的检测单元，多个所述检测单元的结构均相同；

所述检测单元包括由弹性模量与沥青混凝土模量相近的材料制成且层间应变检测过程中能与被检测路面沥青混合料协调变形的弹性元件、安装在弹性元件中部且对被检测沥青路面层间所产生的动应变进行实时检测的敏感元件、用以保护敏感元件不受沥青混合料损害且能保证敏感元件检测位置处沥青混合料压实度的半球形保护套、密实填充在半球形保护套内部且对敏感元件进行防水防潮保护的防水胶层和多个分别固定安装在弹性元件四周外侧且动应变检测过程中能保证弹性元件与被检测路面沥青混合料协调变形并防止检测过程中弹性元件的布设方向发生变动的固定元件，所述半球形保护套由上至下扣装在敏感元件外侧且其半球形保护套固定安装在弹性元件中部上方，所述半球形保护套与弹性元件之间形成一个上部开有注胶孔且底部封闭的空腔；所述敏感元件为由三个应变片组成的应变花，三个所述应变片分别为对车辆行驶方向的动应变进行实时检测的应变片一、对与所述车辆行驶方向相垂直的垂直车辆行驶方向的动应变进行实时检测的应变片二以及对与所述车辆行驶方向和所述垂直车辆行驶方向之间均呈45°夹角的行驶倾斜方向的动应变进行实时检测的应变片三，所述车辆行驶方向、所述垂直车辆行驶方向和所述行驶倾斜方向均分布在同一平面上。

上述一种用于检测沥青路面层间应变的平面传感器，其特征是：还包括六个定值电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；所述检测单元的数量为两个，两个所述检测单元分别为检测单元一和检测单元二且二者组成一个能利用电桥和差特性实现动应变检测过程中温度补偿的传感器组，六个定值电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6分别与两个所述检测单元中的两个应变花组成三个交流电桥，且三个所述交流电桥分别为交流电桥一、交流电桥二和交流电桥三；两个所述检测单元均预埋在被检测沥青路面内相同深度处，两个所述检测单元布设在同一条车辆轮迹正下方且二者之间的间距为60m±10m；