[实用新型]一种沥青路面内部温度-振动双参复合传感系统

说明书

本实用新型公开一种沥青路面内部温度‑振动双参复合传感系统，包括光源发生器、计算机、封装壳体、裸光纤、光纤光栅解调仪及设置在封装壳体内的温度传感器探头和振动信号传感结构，所述振动信号传感结构包括圆柱形底座、外圆环、传感光纤以及左、右L型悬挑梁，所述圆柱形底座和外圆环之间沿周向连接有一组阻尼弹簧棒，过滤其他方向振动。温度传感器探头和振动信号传感结构各自的传感光纤与光源发生器相连；光源发生器通过两条裸光纤与光纤光栅解调仪相连；光纤光栅解调仪与所述计算机通过USB接口建立通讯连接。本实用新型布设方便，封装后体积小，制作和信号处理方式简单，温度、振动传感互不影响。

技术领域

本实用新型属于道路试验设备技术领域，具体是涉及一种沥青路面内部温度-振动双参复合传感系统。

背景技术

温度、振动是工程领域中非常重要的参量，往往反应了某部位的工作运行状态，以便于工程人员对其进行了解和调控，这对建设、养护，延长工程结构的使用寿命有着重要的意义。

光纤光栅传感器(FBG)相比于传统的检测仪器具有稳定性好、结构简单、精度高、耐腐蚀、抗电磁干扰、体积小等优点。但光纤光栅元件灵敏度高，得到的信号往往是多个环境参量耦合作用的结果，有学者通过改进光纤光栅封装，可以使元件只受到单一参量的作用，还有学者通过长周期光纤光栅排除温度影响，还有的研究通过重结晶块涂覆FBG传感器，改进信号处理方法、利用双芯光纤光栅等等同时测量两个甚至多个变量。但这些方法存在误差难以控制，操作繁琐等问题。

现有常见光纤光栅传感器主要以单参量测量为主，复合型传感器研究较少，且对于光纤振动传感器，大部分传感器带有较大质量块，或具有较低的谐振频率，不利于其在沥青路面的应用。

对于沥青路面，建立内部温度信息长期监测系统，对道路后期运营养护具有重要意义，路面内的振动信号也可以很好反映路面的状态，有学者的研究表明振动压实时混合料内部的动态响应能直接反映混合料的压实度，同时可用于交通量、交通荷载以及病害的监测。应用于沥青路面时，考虑到传感器存活率和工作可靠性问题，往往对传感器的封装有很高的要求。

实用新型内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本实用新型提供一种沥青路面内部温度-振动双参复合传感系统，以解决现有光纤光栅传感器无法实现高精度、高成活率、低造价、布设方法简单，对沥青路面结构定点进行温度和振动信号监测的问题。

技术方案：一种沥青路面内部温度-振动双参复合传感系统，包括光源发生器、计算机和封装壳体，其特征在于：还包括两根裸光纤、光纤光栅解调仪及设置在所述封装壳体内的温度传感探头和振动信号传感结构，所述振动信号传感结构包括圆柱形底座、外圆环、传感光纤以及左、右L型悬挑梁，所述圆柱形底座和外圆环之间沿周向连接有一组阻尼弹簧棒，所述左、右L型悬挑梁固定安装于圆柱形底座上且相互之间留有间距，所述的传感光纤，刻有光纤光栅的一端粘贴在左、右L型悬挑梁上，另一端伸出封装壳体；所述的温度传感探头包括毛细钢管、传感光纤、螺纹接头，所述的传感光纤，刻有光纤光栅的一端粘贴在毛细钢管内表面，另一端伸出封装壳体；传感光纤伸出壳体后与光源发生器相连；所述光纤光栅解调仪与所述计算机通过USB建立通讯连接；所述两根裸光纤的一端接入光源发生器，另一端接入光纤光栅解调仪。

本实用新型进一步限定的技术方案为：所述两根传感光纤伸出封装壳体的传输段采用双光纤集成套管封装。

优选的，所述封装壳体为3D打印一次成型结构，所述封装壳体的上表面留有温度传感器探头凸出预留孔。

优选的，所述封装壳体外部设有隔热薄膜。

优选的，所述隔热薄膜外部设有无胶化封装。

优选的，所述温度传感探头和振动信号传感结构，通过酚醛树脂胶与封装壳体粘结。

优选的，所述的双光纤集成套管为V型槽弹性接续套管。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型所具有以下优点：