[發明專利]一種全深式路面溫度監測裝置

有效

• 申請號: 201510963437.X
• 申請日: 2015-12-19
• 公開（公告）號: CN105606253B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 何銳;吳文飛;陳華鑫;王帥;李丹;武書華;朱永光
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及公路行業中路面內部溫度測試板，特別涉及一種全深式路面溫度監測裝置。

背景技術

目前道路路面分兩種，水泥混凝土路面和瀝青路面，然而這兩種路面的基礎材料水泥混凝土和瀝青混合料都是溫度敏感性材料，熱脹冷縮體積變化較大。在外界環境溫度變化時，路面內的不穩定熱流形成了路面結構的溫度場和溫度梯度，使得路面材料發生溫度變形因而在路面產生較大的溫度應力，在車載及溫度應力的耦合往復作用下容易引起路面開裂。

但是，目前國內外進行路面設計和研究過程中在路面結構分析和溫度場分析時，為了簡化計算，往往會忽略行車荷載與溫度場的耦合作用對路面溫度場的影響，并且對于路面溫度場的研究國內外學者盡管提出了相當多的模型和測試方法，但是路面溫度變化受影響的因素眾多，關系復雜，還沒有一個模型能完整精確地模擬出各因素對路面溫度的影響方式，對于路面溫度場的分析研究還是以實測為主，而實測主要以埋設傳感器居多，根據不同地區的路面結構形式，傳感器的埋設方式多種多樣，這樣不僅對路面溫度測試精確性、穩定性產生影響，同時不同埋設方式和不同操作人員數據可比性不高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種簡單快捷，適應性廣，高精度的全深式路面溫度監測裝置，以提高路面溫度場測試的精確度和穩定性，為模擬分析路面溫度場應力對路面結構破壞形式和機理的研究提供可靠數據支撐。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種全深式路面溫度監測裝置，包括環形抗壓鋼板，塑料薄板，帶有刻度的輕質鋁合金空心管，溫度測試板和輕質鋁合金箱體；環形抗壓鋼板與輕質鋁合金空心管上部固定連接，塑料薄板和多個溫度測試板從上往下依次設置在輕質鋁合金空心管上，溫度測試板內部通過傘齒與輕質鋁合金空心管連接，溫度測試靠近邊緣位置設置探測光纖環，輕質鋁合金箱體中內置光纖解調儀、光源光電器件及數據采集處理和存儲設備，探測光纖環和光纖解調儀通過穿過縱向微型縫口的傳感光纖連接，探測光纖環探測路面溫度并將溫度信號轉化為光信號通過傳感光纖輸送到光纖解調儀轉化為電信號。

進一步，所述輕質鋁合金箱體中還設置有傳感光纖收放裝置，光纖收放裝置內部通過傘齒與輕質鋁合金空心管相連，傳感光纖纏繞存放在傳感光纖收放裝置上，穿過縱向微型縫口進入輕質鋁合金空心管內與輕質鋁合金箱體內的光纖解調儀連接。

進一步，所述多個溫度測試板采用聚苯乙烯泡沫塑料夾心隔熱鋁薄板，探測光纖環圍繞聚苯乙烯泡沫塑料夾心隔熱鋁薄板布置。

進一步，所述溫度測試板靠近邊緣位置凸出，凸出處內嵌探測光纖環。

進一步，所述探測光纖環與傳感光纖連接處設置有連接器結頭。

進一步，所述的各溫度測試板之間設置有可裝卸式塑料隔熱薄板。

進一步，所述塑料薄板和可裝卸式塑料隔熱薄板為聚苯乙烯泡沫塑塑料板。

進一步，所述環形抗壓鋼板頂部設置有槽型把手。

本發明的全深式路面溫度監測裝置包括環形抗壓鋼板，塑料薄板，帶有刻度的輕質鋁合金空心管，溫度測試板和輕質鋁合金箱體；探測光纖環探測路面溫度并將溫度信號轉化為光信號通過傳感光纖輸送到光纖解調儀轉化為電信號，送入數據采集處理和存儲設備，經過一個監測周期后將數據存儲卡取出，通過電腦軟件分析數據性息，將溫度信號實時顯示出來；自動完成路面各結構層溫度的監測，精度高，穩定性好，安裝方便，易于攜帶，能節省大量人力，物力，適用于工程檢測和科學研究。

本發明還具有以下優點和有益效果：

1、本裝置不僅適用任何地區任何路面結構形式的溫度測試，同時操作簡單，采用分布式光纖溫度傳感技術測試精度高、穩定性好，為模擬分析路面溫度場應力對路面結構破壞形式和機理的研究提供可靠數據支撐。

2、本發明測試時，可以根據不同地區不同結構類型路面調節溫度測試板高度，來監測路面結構內部想要分析點的溫度。

3、本發明摒棄了現場路面引線、刻槽然后埋設傳感器的傳統方式，無需長時間占用道路影響交通，排除了因作業人員熟練程度，作業方式的不同對路面溫度測試精度的影響，并且避免傳感器安裝過程中受損，能保證傳感器存活率。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2a為溫度測試板軸向剖面示意圖；

圖2b為溫度測試板徑向剖面示意圖；

圖3為的輕質鋁合金箱體結構示意圖；

圖4為傘齒結構示意圖；

圖5為可裝卸式厚度不同的聚苯乙烯泡沫塑料隔熱薄板示意圖；