[發(fā)明專利]基于路面監(jiān)測的公路機場瀝青道面模量反算裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710421625.9
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107064476B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董澤蛟;馬憲永;張同心
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 陳新勝

1.一種使用基于路面監(jiān)測的公路機場瀝青道面模量反算裝置的反算方法，其特征在于，

通過監(jiān)測的豎向應(yīng)力與根據(jù)行駛速度、軸位置、溫度的參數(shù)輸入計算的豎向應(yīng)力，可迭代收斂雙層結(jié)構(gòu)模量比，

橫向應(yīng)變傳感器(1)、縱向應(yīng)變傳感器(2)、豎向應(yīng)變傳感器(3)、土壓力計(4)、溫度傳感器(5)和軸位置傳感器(6)均為光纖布拉格光柵傳感器；所述橫向應(yīng)變傳感器(1)、縱向應(yīng)變傳感器(2)、豎向應(yīng)變傳感器(3)、土壓力計(4)、溫度傳感器(5)和軸位置傳感器(6)均安裝在路面瀝青層層底；光纖光柵解調(diào)儀(7)、服務(wù)器(8)設(shè)置于安全區(qū)域機房內(nèi)；雙層層狀彈性體系解析計算裝置(9)與服務(wù)器(8)配合設(shè)置；

所述的土壓力計(4)均埋設(shè)在瀝青層底部，且針對不同車輛軸型分布于車輛加載的區(qū)域，針對不同機型輪組分布于距離道中線，即主起落架間距/2處+輪距/2處；每個土壓力計(4)均用于測量瀝青層底部受到的豎向應(yīng)力；所述土壓力計(4)的土壓信號輸出端與光纖光柵解調(diào)儀(7)的土壓信號輸入端連接；所述的土壓力計(4)至少設(shè)置兩個，通過兩個土壓力計的響應(yīng)峰值時間差和縱向埋設(shè)間距，可確定行駛速度；

再通過監(jiān)測的應(yīng)變與根據(jù)行駛速度、軸位置、溫度參數(shù)輸入計算的應(yīng)變，可迭代收斂瀝青層模量；

所述的橫向應(yīng)變傳感器(1)均垂直于車輛/飛機行駛方向埋設(shè)于瀝青層底部，且針對不同車輛軸型分布于車輛加載的區(qū)域，針對不同的機型輪組分布于距離道中線，即主起落架間距/2處+輪距/2處；每個橫向應(yīng)變傳感器(1)均用于測量瀝青道面的橫向應(yīng)變；所述橫向應(yīng)變傳感器(1)的橫向應(yīng)變信號輸出端分別與光纖光柵解調(diào)儀(7)的橫向應(yīng)變信號輸入端連接；所述的橫向應(yīng)變傳感器(1)設(shè)置至少兩個，通過兩個橫向應(yīng)變傳感器的響應(yīng)峰值時間差和縱向埋設(shè)間距，可確定行駛速度；

所述的縱向應(yīng)變傳感器(2)均平行于車輛/飛機行駛方向埋設(shè)于瀝青層底部，且針對不同車輛軸型分布于車輛加載的區(qū)域，針對不同機型輪組分布于距離道中線，即主起落架間距/2處+輪距/2處；每個縱向應(yīng)變傳感器(2)均用于測量瀝青道面的縱向應(yīng)變；所述縱向應(yīng)變傳感器(2)的縱向應(yīng)變信號輸出端分別與光纖光柵解調(diào)儀(7)的縱向應(yīng)變信號輸入端連接；所述的縱向應(yīng)變傳感器(2)設(shè)置至少兩個，通過兩個縱向應(yīng)變傳感器的響應(yīng)峰值時間差和縱向埋設(shè)間距，可確定行駛速度；

所述的豎向應(yīng)變傳感器(5)均埋設(shè)在瀝青層底部，且針對不同車輛軸型分布于車輛加載的區(qū)域，針對不同機型輪組分布于距離道中線，即主起落架間距/2處+輪距/2處；每個豎向應(yīng)變傳感器(5)均用于測量瀝青路面的豎向應(yīng)變；所述豎向應(yīng)變傳感器(5)的豎向應(yīng)變信號輸出端分別與光纖光柵解調(diào)儀(7)的豎向應(yīng)變信號輸入端連接；所述的豎向應(yīng)變傳感器(5)設(shè)置至少兩個，通過兩個豎向應(yīng)變傳感器的響應(yīng)峰值時間差和縱向埋設(shè)間距，可確定行駛速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用基于路面監(jiān)測的公路機場瀝青道面模量反算裝置的反算方法，其特征在于，所述的軸位置傳感器(6)包括縱向應(yīng)變傳感器，埋設(shè)在瀝青層的底部，且平行于車輛/飛機行駛方向，對于公路路面所述軸位置傳感器(6)分布于車輛加載的區(qū)域，傳感器橫向間距X m，共5個，傳感器應(yīng)變最大的點為一個車輪的作用位置，其識別精度為Xm，用于測量車輛的加載位置；對于機場道面所述軸位置傳感器(6)為縱向間隔0.5m布設(shè)的依次偏移道面中心線的縱向應(yīng)變傳感器，偏移量從-2X m～4X m，間隔X cm，傳感器應(yīng)變最大的點為前起落架的一個鼻輪的作用位置，其識別精度為X m，用于測量飛機的加載位置；傳感器橫向間距X由行駛車輛或飛機輪組尺寸決定，取0.2m，所述軸位置傳感器(7)的荷載定位信息輸出端與光纖光柵解調(diào)儀(7)的荷載定位信息輸入端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用基于路面監(jiān)測的公路機場瀝青道面模量反算裝置的反算方法，其特征在于，所述的溫度傳感器(3)均平行于飛機行駛方向埋設(shè)在瀝青層底部靠近路肩的位置；每個溫度傳感器(3)均用于測量瀝青層的溫度；所述溫度傳感器(3)的溫度信號輸出端與光纖光柵解調(diào)儀(7)的溫度信號輸入端連接；所述溫度傳感器(3)設(shè)置至少兩個。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用基于路面監(jiān)測的公路機場瀝青道面模量反算裝置的反算方法，其特征在于，所述的服務(wù)器(8)通過網(wǎng)線與光纖光柵解調(diào)儀(7)相連，把監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲在硬盤內(nèi)中。