[發明專利]一種流體加熱融雪道面溫度應變監測系統

在審

• 申請號: 201910319449.7
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110031130A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 譚憶秋;張馳;徐慧寧;付忠斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G01B11/16;G01B7/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

一種流體加熱融雪道面溫度應變監測系統，它涉及流體加熱融雪道面溫度應變監測領域。本發明解決了傳統流體加熱融雪道面僅注重融雪效果，而忽略熱流沖擊作用產生的溫度應變，進而引起的道面安全問題。本發明包括加熱系統、循環泵、環境箱、道面系統、監測系統，加熱系統包括加熱水箱、配電箱和電加熱管，電加熱管設置在加熱水箱內部，道面系統放置在環境箱內部，道面系統包括水泥混凝土道面和管道，管道水平埋設于水泥混凝土道面內，管道通過連接管與加熱水箱連接，連接管上設有循環泵和控制閥，水泥混凝土道面內部設有溫度傳感器和電阻應變片，數字散斑儀采集裝置架設在水泥混凝土道面一側。本發明用于機場融雪道面的溫度應變測試。

技術領域

本發明涉及流體加熱融雪道面溫度應變監測領域，具體涉及一種流體加熱融雪道面溫度應變監測系統。

背景技術

道面除冰雪已成為一個典型的機場運營安全問題。傳統的跑道除冰雪方法主要采用除雪機械和除冰鹽，然而這兩種方法當氣溫較低、降雪量較大時除冰雪效率較低，且對道面結構和環境均存在負面效應。

目前循環流體加熱系統已成為一種機場道面除冰雪的有效替代方法。其工作原理為：利用循環流體將地下土壤的熱量傳遞至道面內部的管道，再通過水泥混凝土道面熱傳導將熱量傳至表面，進而融雪化冰。這種方法具有高效性、穩定性、節約能源、綠色環保及可控性強等優點。然而，目前的研究主要從道面融雪特性考慮而一味的提高流體溫度，導致道面易產生較大的溫度應變/應力，從而引發使用安全問題。

綜上所述，傳統流體加熱融雪道面僅注重融雪效果，而忽略熱流沖擊作用產生的溫度應變，進而引起的道面安全問題。

發明內容

本發明為了解決傳統流體加熱融雪道面僅注重融雪效果，而忽略熱流沖擊作用產生的溫度應變，進而引起的道面安全問題，進而提供一種流體加熱融雪道面溫度應變監測系統。

本發明的技術方案是：

一種流體加熱融雪道面溫度應變監測系統，它包括加熱系統、循環泵、環境箱、道面系統、監測系統、控制閥和兩個連接管，加熱系統包括加熱水箱、配電箱和電加熱管，電加熱管固定在加熱水箱內部底面上，配電箱安裝在加熱水箱外部上端面上，配電箱通過導線與電加熱管連接，加熱水箱的上部側壁上分別設有水箱出水口和水箱入水口，加熱水箱的內部注有流體；

道面系統放置在環境箱內部的工作臺上，道面系統包括水泥混凝土道面和S形管道， S形管道水平埋設于水泥混凝土道面內，水泥混凝土道面內部管道的入水口通過其中一個連接管與水箱出水口連通，加熱水箱的水箱出水口與管道入水口之間的連接管上由前至后依次設有循環泵和控制閥，所述循環泵通過導線與配電箱連接，水泥混凝土道面內部管道的出水口通過其中另一個連接管與水箱入水口連通；

監測系統包括溫度傳感器測量組件、數字散斑儀測量組件和電阻應變片測量組件，

溫度傳感器測量組件包括溫度傳感器采集儀、一號計算機和若干溫度傳感器，溫度傳感器采集儀和一號計算機均位于環境箱的外部，溫度傳感器采集儀通過導線與一號計算機相連接，所有所述溫度傳感器均設置在水泥混凝土道面的內部，所述溫度傳感器均通過導線與溫度傳感器采集儀相連接；

數字散斑儀測量組件包括數字散斑儀、二號計算機和數字散斑儀采集裝置，數字散斑儀和二號計算機均位于環境箱的外部，數字散斑儀通過導線與二號計算機相連接，數字散斑儀采集裝置位于環境箱的內部，數字散斑儀采集裝置架設在道面系統的水泥混凝土道面一側的環境箱內部底面上；

電阻應變片測量組件包括電阻應變片采集儀、三號計算機和若干電阻應變片，電阻應變片采集儀和三號計算機均位于環境箱的外部，電阻應變片采集儀通過導線與三號計算機相連接，所有所述電阻應變片均設置在水泥混凝土道面的內部，所述電阻應變片均通過導線與電阻應變片采集儀相連接，電阻應變片粘貼在水泥混凝土道面側表面上。