沥青路面动水压力光纤传感测量研究  

Study of dynamic hydraulic pressure measurement on asphalt pavement using fiber-optic Sensing

作　　者：高俊启[1] 陈昊[1] 季天剑[1,2] 刘宏月[3] 

机构地区：[1]南京航空航天大学土木工程系,江苏南京210016 [2]重庆交通大学山区道路建设与维护技术重庆市重点实验室,重庆400074 [3]南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,江苏南京210016

出　　处：《传感器与微系统》2009年第9期59-61,共3页Transducer and Microsystem Technologies

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50879034);江苏省自然科学基金资助项目(BK2006193);江苏省交通科学研究基金资助项目(07Y09)

摘　　要：基于光纤Bragg光栅（FBG）传感原理，设计了一种动水压力光纤传感器，介绍了其压力传感原理，并推导了该传感器波长漂移与压力之间的关系。通过室内试验，对动水压力光纤传感器进行了标定，传感器的压力灵敏度为6．0255nm／MPa。现场测量试验表明：在车辆以20-80km／h的速度行驶时，动水压力作用时间在0．04—0．016S。随着车速增加，动水压力存在时间越短。动水压力数值随着车速的增大而增加，车速为20km／h时，动水压力为0．085MPa；80km／h时，动水压力达到0．234MPa。A fiber-optic dynamic hydraulic pressure sensor（FODHPS） is designed based on the principle of fiber Bragg grating（FBG） sensing, and its pressure sensing principle is presented. The theoretical correlation between the applied pressure and the center wavelength shift of the FODHPS is derived. Before the field test, a calibration test for FODHPS is implemented, and the pressure sensitivity coefficient of FODHPS is 6. 025 5 nm/MPa. Measurement results show when a car moves at the speed of 20 - 80 km/h, the duration of the dynamic hydraulic pressure is 0.04 -0. 016 s. The time presence of dynamic hydraulic pressure would decrease with the increment of car＇ s speed. The dynamic hydraulic pressure in asphalt pavement is 0. 085 MPa while a car moves at the speed of 20 km/h;the dynamic hydraulic pressure in asphalt pavement is 0. 234 MPa while a car moves at the speed of 80 km/h.

关 键 词：沥青路面 动水压力 光纤BRAGG光栅 光纤传感器 

分 类 号：TP212[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] U416[自动化与计算机技术—控制科学与工程]