The invention relates to a method for measuring the maximum principal stress of the pavement structure, which can realize the maximum principal stress of the pavement structure. The sensor comprises a spherical shell; a hydraulic cavity is arranged in the spherical shell, which comprises a cavity and inner filler; the elastic membrane is composed of a fixed ring fixed on both sides of the hydraulic cavity, fixed in the middle of stress in the elastic fiber grating; the other side of the membrane with compensation fiber grating is used to measure the error compensation caused by ambient temperature sensor. The sensor should force sensor of the invention is compared with the traditional, has the following advantages: measurement of pavement structure of maximum principal stress, the measurement result is not affected, the direction of stress with temperature compensation arrangement, easy networking and wide application range, can realize remote monitoring.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤光栅应力传感领域,尤其涉及一种路用光纤光栅最大主应力传感器。
技术介绍
掌握真实的路面结构内部力学响应情况是极为重要的,随着光纤传感技术的发展,光纤光栅传感器以其抗电磁干扰、耐腐蚀、高绝缘性、测量范围广、便于复用成网等优点,在土木工程、航空航天、石油化工、电力、医疗、船舶工业等领域获得了广泛应用。当光纤光栅所受的外力发生变化时,光纤光栅自身的应力分布随之变化,从而引起光纤光栅中心波长的变化;通过光纤光栅解调设备,可以将中心波长的变化转换为光功率的变化,通过检测光功率的变化,可以实现对应力的检测。现有的光纤光栅应变传感器往往只能实现单一方向的应力、应变测量,且随着传感器被埋入结构内部,其测试方向也随之固定。然而,由于车辆荷载位置的随机性,使传感器所在位置的应力场会随时发生变化,传统的传感器难以即时的反映出这种变化。此外,由于传统的路面结构均可视为各向同性材料,其破坏的主导因素是破坏处的最大主应力值,研究者往往更加关心路面结构内部的最大主应力大小,而非某一方向应力。因此,研制一种可测量路面结构内部最大主应力的传感器,是该领域技术人员亟需解决的一个问题。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的问题,本专利技术提出了一种能实现对待测路面结构内部最大主应力进行测量,并忽略传感器受力方向影响的路用光纤光栅最大主应力传感器。技术方案:一种路用光纤光栅最大主应力传感器,包括补偿光纤光栅、液压腔、受力光纤光栅、弹性膜片、球型外壳、光纤固定环、光纤固定钉、固定环,所述的受力光纤光栅两端由光纤固定环与光纤固定钉配合固定在两个弹性膜片上,所述的弹性膜片为具有变形性能 ...
【技术保护点】
一种路用光纤光栅最大主应力传感器,包括补偿光纤光栅、液压腔、受力光纤光栅、弹性膜片、球型外壳、光纤固定环、光纤固定钉、固定环,其特征在于:所述的受力光纤光栅两端由光纤固定环与光纤固定钉配合固定在两个弹性膜片上,所述的弹性膜片为具有变形性能的环形薄片,弹性膜片由固定环固定在球形外壳两侧,所述的球形外壳内部为能将球形外壳变形通过液压或气压的方式传递给弹性膜片的液压腔,球形外壳上还设置有连通外界与液压腔的注射孔以及与注射孔配套使用的弧形固定塞。
【技术特征摘要】
1.一种路用光纤光栅最大主应力传感器,包括补偿光纤光栅、液压腔、受力光纤光栅、弹性膜片、球型外壳、光纤固定环、光纤固定钉、固定环,其特征在于:所述的受力光纤光栅两端由光纤固定环与光纤固定钉配合固定在两个弹性膜片上,所述的弹性膜片为具有变形性能的环形薄片,弹性膜片由固定环固定在球形外壳两侧,所述的球形外壳内部为能将球形外壳变形通过液压或气压的方式传递给弹性膜片的液压腔,球形外壳上还设置有连通外界与液压腔的注射孔以及与注射孔配套使用的弧形固定塞。2.根据权利要求1所述的路用光纤光栅最大主应力传感器,其特征在于:补偿光纤光栅一端固定于弹性膜片上,且与受力光纤光栅熔接。3.根据权利要求1所述的路用光纤光栅最大主...
【专利技术属性】
技术研发人员:董泽蛟,张同心,马宪永,邵显智,陈凤晨,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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