[發明專利]一種分布式光纖應變傳感器的封裝填埋結構及方法

在審

• 申請號: 202011620528.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112796249A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 孫鳳艷;閔鵬飛;楊海露;葉周景;苗英豪;汪林兵
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: E01F11/00
• 分類號: E01F11/00;E01C23/01;G01B11/16
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

本發明公開了一種分布式光纖應變傳感器的封裝填埋結構及方法，該封裝填埋結構包括：瀝青路面、封裝基底、分布式光纖應變傳感器、封裝包裹層以及填埋灌縫膠；封裝基底上設置有第一凹槽，分布式光纖應變傳感器安裝在第一凹槽內；封裝包裹層覆蓋在封裝基底上，以將分布式光纖應變傳感器包裹并固定在封裝基底上；瀝青路面上開設有第二凹槽，封裝基底、分布式光纖應變傳感器和封裝包裹層形成封裝整體，置于第二凹槽中，填埋灌縫膠覆蓋在封裝整體的上面將第二凹槽填滿。本發明通過對分布式光纖應變傳感器進行封裝處理，保護分布式光纖應變傳感器在填埋和測量使用過程不受損壞，采用的填埋灌縫膠具有一定強度，可以延長分布式光纖應變傳感器的使用壽命。

技術領域

本發明涉及瀝青路面的應變測量技術領域，特別涉及一種分布式光纖應變傳感器的封裝填埋結構及方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展，道路的使用壽命問題越來越受到人們的重視，人們希望通過路面在不同條件下的動力響應情況來了解路面的損壞機理，從而為不同地區提供相應的路面鋪設方案，以增加道路的使用年限。

在現有的公路中大多數路面采用的是瀝青混凝土路面，瀝青路面是直接承受車輛載荷的部分，瀝青路面的應變分布情況可以對路面的性能進行評價。

現有技術中，一般采用應變計對路面的應變進行測量。但是該方法只能測得單點的應變情況，無法測得路面的應變分布情況。且連續填埋多個應變計需要較大空間，對瀝青路面本身強度造成影響。采用分布式光纖應變傳感器可以測量路面的應變分布情況，但分布式光纖應變傳感器在填埋和使用中易受損壞。

發明內容

本發明提供了一種分布式光纖應變傳感器的封裝填埋結構及方法，以解決分布式光纖應變傳感器在填埋和使用中易受損壞的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種分布式光纖應變傳感器的封裝填埋結構，該分布式光纖應變傳感器的封裝填埋結構包括：瀝青路面、封裝基底、分布式光纖應變傳感器、封裝包裹層以及填埋灌縫膠；其中，

所述封裝基底上設置有與所述分布式光纖應變傳感器形狀相適配的第一凹槽，所述分布式光纖應變傳感器安裝在所述第一凹槽內；所述封裝包裹層覆蓋在所述封裝基底上，以將所述分布式光纖應變傳感器包裹并固定在所述封裝基底上；所述封裝基底、分布式光纖應變傳感器以及封裝包裹層形成封裝整體；

所述瀝青路面在需要埋設分布式光纖應變傳感器的位置開設有第二凹槽，所述封裝整體置于所述第二凹槽中，所述填埋灌縫膠灌注在所述第二凹槽中，并覆蓋在所述封裝整體的上面，以將設置所述封裝整體后的所述第二凹槽填滿。

進一步地，所述第一凹槽設置在所述封裝基底的上表面，封裝基底下表面為平直端面。

進一步地，所述封裝包裹層在凝固前具有流動性。

進一步地，所述第二凹槽與所述封裝整體的形狀相適配，所述第二凹槽底面平直光滑。

進一步地，所述填埋灌縫膠在凝固前具有流動性，凝固后強度大于預設強度要求。

另一方面，本發明還提供了一種分布式光纖應變傳感器的封裝填埋方法，該分布式光纖應變傳感器的封裝填埋方法包括以下步驟：

在封裝基底上加工出與分布式光纖應變傳感器形狀相適配的第一凹槽，將所述分布式光纖應變傳感器安裝在所述第一凹槽內；

將封裝包裹層覆蓋在所述封裝基底和分布式光纖應變傳感器上，以將所述分布式光纖應變傳感器包裹并固定在所述封裝基底上，使得所述封裝基底、分布式光纖應變傳感器以及封裝包裹層形成封裝整體；

在瀝青路面需要埋設分布式光纖應變傳感器的位置開設與所述封裝整體的形狀相適配的第二凹槽，將所述封裝整體置于所述第二凹槽中；