沥青混合料的介电等效转换方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术涉及一种沥青混合料的介电等效转换方法、系统、设备及介质，其方法包括：分别建立温度和相对湿度对沥青混合料介电特性的影响模型，得到介电理论模型；根据所述介电理论模型，建立温度和频率对沥青混合料介电特性影响的第一等效关系；根据所述介电理论模型，建立相对湿度和频率对沥青混合料介电特性影响的第二等效关系；根据所述第一等效关系和第二等效关系，得到等效转换模型；获取沥青混合料样品在温度/相对湿度/频率变量条件下测得的介电常数，并利用所述等效转换模型转换得到单一条件下的介电常数。本发明专利技术能够实现将不同频率、温度和相对湿度条件下的介电常数检测数据能够形成统一，有助于提升介电测量无损检测设备检测精度。备检测精度。备检测精度。

【技术实现步骤摘要】
沥青混合料的介电等效转换方法、系统、设备及介质


[0001]本申请涉及复合材料介电测量
，尤其是涉及一种沥青混合料的介电等效转换方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]近年来，在铁路、机场道路、市政道路等领域，无损检测技术广泛用于检测路面质量参数以及厚度等信息，利用无损检测设备检测沥青路面的介电常数是非常有效的质量评价方式。
[0003]现有的无损检测设备根据检测道路深度的需求而具有不同的检测频率，导致实际测量沥青路面各结构时检测结果存在一定的差异，无法实现统一。实际上，频率会对沥青混合料的介电特性造成影响，且不同外界环境中的温度和相对湿度也会对沥青混合料的介电特性造成影响，导致沥青混合料的检测数据无法实现统一。因此，实现沥青路面材料的介电常数的准确测定及不同测试套件下的数据统一对沥青路面质量评价而言至关重要。
[0004]目前对于沥青混合料介电特性的研究主要集中在复合材料介电理论模型及其应用方面，未充分考虑外界因素对沥青混合料介电特性的影响。采用不同频率和检测需求的无损检测设备进行无损检测时，受不同频率对沥青路面材料的影响，无法实现不同无损检测设备或不同频率下检测数据的统一，同时环境中动态变化的温度和相对湿度会对沥青混合料介电特性造成影响，导致无损检测设备在不同环境中得到的无损检测结果无法实现统一和对比。
[0005]综上所述，如何明确频率、相对湿度、温度因素对于沥青混合料介电特性的影响，使得不同频率和温度和相对湿度条件下的无损检测数据能够形成统一，这是提升无损检测设备检测精度、形成无损检测设备结果统一性的关键，因此本专利技术人认为沥青混合料在不同测试条件下，介电检测数据的统一性还需要进一步研究。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请提供一种沥青混合料的介电等效转换方法、系统、设备及介质，用以解决如何使不同频率、温度和相对湿度条件下的介电常数检测数据形成统一的技术问题，从而有助于提升介电常数测量的无损检测设备检测精度，形成无损检测设备结果统一。
[0007]为了解决上述问题，第一方面，本专利技术提供一种沥青混合料的介电等效转换方法，所述方法包括：
[0008]分别建立温度和相对湿度对沥青混合料介电特性的影响模型，得到介电理论模型；
[0009]根据所述介电理论模型，建立温度和频率对沥青混合料介电特性影响的第一等效关系；
[0010]根据所述介电理论模型，建立相对湿度和频率对沥青混合料介电特性影响的第二等效关系；
[0011]根据所述第一等效关系和第二等效关系，得到等效转换模型；
[0012]获取沥青混合料样品在温度/相对湿度/频率变量条件下测得的介电常数，并利用所述等效转换模型转换得到单一条件下的介电常数。
[0013]可选的，所述介电理论模型的表达式为：
[0014][0015][0016]式中，ε
a
为沥青混合料受温度影响的介电常数，ε
b
为沥青混合料受相对湿度影响的介电常数，d为样品厚度，r为样品半径，ε0为真空介电常数，tanδ为介电损耗角正切值，f为测试频率，A为沥青混合料的电导常数，E为沥青混合料的电导活化能，K为Boltzmann常数，T为测试温度，H为相对湿度，K
H
为极化常数，D为电导率，Q为电容器带电量，ν
H
为水气组分的体积比例。
[0017]可选的，所述根据所述介电理论模型，建立温度和频率对沥青混合料介电特性影响的第一等效关系，包括：
[0018]根据介电理论模型中温度影响模型，计算温度不变、频率变化时的第一介电常数变化量，并计算温度变化、频率不变时的第二介电常数变化量；
[0019]将第一介电常数变化量与第二介电常数变化量等量后，得到第一等效关系。
[0020]可选的，所述建立相对湿度和频率对沥青混合料介电特性影响的第二等效关系，包括：
[0021]根据介电理论模型中相对湿度影响模型，计算相对湿度不变、频率变化时的第三介电常数变化量，并计算相对湿度变化、频率不变时的第四介电常数变化量；
[0022]将第三介电常数变化量与第四介电常数变化量等量后，得到第二等效关系。
[0023]可选的，根据第一等效关系和第二等效关系，得到等效转换模型包括：
[0024]所述第一等效关系为：
[0025][0026]所述第二等效关系为：
[0027][0028]将第一等效关系和第二等效关系等效后，得到等效转换模型，具体表示如下：
[0029][0030]式中，T0为初始时刻的测试温度，T1为待测量时刻的测试温度，f0为初始时刻的检测频率，f1为待测量时刻的检测频率，H0为初始时刻的相对湿度，H1为待测量时刻的相对湿度。
[0031]可选的，获取沥青混合料样品在温度/相对湿度/频率变量条件下测得的介电常数
之前，所述方法还包括：
[0032]从参数数据库中获取沥青混合料样品的测定参数，所述测定参数包括所述沥青混合料样品受温度/相对湿度影响的介电常数、样品厚度、样品半径、真空介电常数、测试频率、Boltzmann常数、测试温度以及介电损耗角正切值；
[0033]根据所述沥青混合样品的测定参数，并利介电理论模型中温度影响模型，规划求解所述沥青混合料样品的电导活化能；
[0034]根据所述沥青混合料样品的电导活化能，量化所述等效转换模型。
[0035]可选的，获取沥青混合料样品在温度/相对湿度/频率变量条件下测得的介电常数，并利用所述等效转换模型转换得到单一条件下的介电常数，包括：
[0036]基于所述等效转模型，将沥青混合料样品在温度/相对湿度/频率变量条件下测得的介电常数进行等效转换，得到单一条件下的多个转换值；
[0037]利用所述介电理论模型，计算单一条件下多个转换值对应的介电常数转换值。
[0038]第二方面，本专利技术提供一种沥青混合料的介电等效转换系统，所述系统包括：
[0039]构建介电理论模型模块，用于分别建立温度和相对湿度对沥青混合料介电特性的影响模型，得到介电理论模型；
[0040]第一等效确定模块，用于根据所述介电理论模型，建立温度和频率对沥青混合料介电特性影响的第一等效关系；
[0041]第二等效确定模块，用于根据所述介电理论模型，建立相对湿度和频率对沥青混合料介电特性影响的第二等效关系；
[0042]等效模型确定模块，用于根据所述第一等效关系和第二等效关系，得到等效转换模型；
[0043]等效转换模块，用于获取沥青混合料样品在温度/相对湿度/频率变量条件下测得的介电常数，并利用所述等效转换模型转换得到单一条件下的介电常数。
[0044]第三方面，本申请提供的一种计算机设备，采用如下的技术方案：
[0045]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料的介电等效转换方法，其特征在于，所述方法包括：分别建立温度和相对湿度对沥青混合料介电特性的影响模型，得到介电理论模型；根据所述介电理论模型，建立温度和频率对沥青混合料介电特性影响的第一等效关系；根据所述介电理论模型，建立相对湿度和频率对沥青混合料介电特性影响的第二等效关系；根据所述第一等效关系和第二等效关系，得到等效转换模型；获取沥青混合料样品在温度/相对湿度/频率变量条件下测得的介电常数，并利用所述等效转换模型转换得到单一条件下的介电常数。2.根据权利要求1所述的沥青混合料的介电等效转换方法，其特征在于，所述介电理论模型的表达式为：模型的表达式为：式中，ε
a
为沥青混合料受温度影响的介电常数，ε
b
为沥青混合料受相对湿度影响的介电常数，ε为介电常数，d为样品厚度，r为样品半径，ε0为真空介电常数，tanδ为介电损耗角正切值，f为测试频率，A为沥青混合料的电导常数，E为沥青混合料的电导活化能，K为Boltzmann常数，T为测试温度，H为相对湿度，K
H
为极化常数，D为电导率，Q为电容器带电量，ν
H
为水气组分的体积比例。3.根据权利要求1所述的沥青混合料的介电等效转换方法，其特征在于，所述根据所述介电理论模型，建立温度和频率对沥青混合料介电特性影响的第一等效关系，包括：根据介电理论模型中温度影响模型，计算温度不变、频率变化时的第一介电常数变化量，并计算温度变化、频率不变时的第二介电常数变化量；将第一介电常数变化量与第二介电常数变化量等量后，得到第一等效关系。4.根据权利要求1所述的沥青混合料的介电等效转换方法，其特征在于，所述建立相对湿度和频率对沥青混合料介电特性影响的第二等效关系，包括：根据介电理论模型中相对湿度影响模型，计算相对湿度不变、频率变化时的第三介电常数变化量，并计算相对湿度变化、频率不变时的第四介电常数变化量；将第三介电常数变化量与第四介电常数变化量等量后，得到第二等效关系。5.根据权利要求2所述的沥青混合料的介电等效转换方法，其特征在于，根据第一等效关系和第二等效关系，得到等效转换模型包括：所述第一等效关系为：所述第二等效关系为：
将第一等效关系和第二等效关系等效后，得到等效转换模型，具体表示如下：式中，T0为初始时刻的测试温...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗蓉，于晓贺，王丽静，肖满哲，汪彪，束裕，袁春丽，刘文超，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：