聚合物光纤结冰传感器设计与路面冰层厚度检测方法  

Design of polymer optical fiber icing sensor and detection method of road ice thickness

作　　者：谢清忠 王玲 葛敬勇 石宁 张久鹏[2] XIE Qingzhong;WANG Ling;GE Jingyong;SHI Ning;ZHANG Jiupeng

机构地区：[1]中交第四公路工程局有限公司,北京市100022 [2]长安大学公路学院,陕西西安710064 [3]河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司,河南郑州450000 [4]广西交科集团有限公司,广西南宁530007

出　　处：《中外公路》2023年第4期59-67,共9页Journal of China & Foreign Highway

基　　金：中国博士后科学基金资助项目(编号:2017M620434);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(编号:310821173501);中交四公局科技研发项目(编号:JYXM‑JSHT‑2019‑30)。

摘　　要：为定点检测极端天气状况下沥青路面结冰状况与结冰厚度,该文首先通过比较聚合物光纤与石英光纤的各项性能指标,选用聚合物光纤作为光传输介质,选择同轴式传感器探头分布模式,并且设计微弱信号检测电路,最终完成聚合物光纤道路结冰传感器的设计;其次,验证了温度对结冰检测结果的影响可忽略不计,在模拟光照下进行不同光照强度下的结冰试验,得到结冰特性曲线;最后在自然光照下对结冰特性曲线进行验证试验,得到传感器输出电压‒结冰厚度曲线函数关系式,可为道路养护和管理部门以及出行者提供实时的路面安全信息,降低交通事故的发生。

关 键 词：道路工程 聚合物光纤 光纤传感器 路面结冰检测 

分 类 号：U416.2[交通运输工程—道路与铁道工程]