基于光纤光栅技术量测路面材料的温度与应变

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1、第4O卷，第4期公路工程Vo1．40，No．42015年8月HighwayEngineeringAug．，2015基于光纤光栅技术量测路面材料的温度与应变张毅(四川建筑职业技术学院土木系，四川德阳618000)[摘要】探讨光纤光栅传感器(FBG)于光谱分析仪上所读取的光波频谱图的中心波长，在温度与应变作用下，测试出中心波长的漂移量与温度及应变的关系式，结果显示其温度与应变的误差可达到0．13℃及68，并对于混凝土试件温度的重复性与稳定性都有不错的效果；对于混凝土试件的应变的量测，结果显示，FBG传感器在中心波长l548、1554nm

2、的应变与荷载关系式分别为0．256、0．235e／N。此简单、成本不高的FBG传感器若能再进一步改善后，希望能实际应用于路面结构或交通基础建设中温度与应变的量测。[关键词】光纤光栅；传感器；温度；应变；混凝土；沥青试件[中图分类号]U414．1[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2015)04—0085—05BasedonFiberBraggGratingMeasuringTemperatureandStrainofPavementMaterialsZHANGYi‘(SichuanConstructionProfessi

3、onalTechnologyInstitute，DepartmentofCivilEngineering，Deyang，Si-chuan618000，China)[Abstract]ThisstudyexplorethefiberBragggrating(FBG)sensoronthespectrumanalyzerisreadbythecenterofthespectrumwavelengths，undertheinfluenceoftemperatureandstrain，thequantityofcenterwavelengt

4、hdrifttestandtherelationbetweenthetemperatureandstrain，theresultshowsthattheerrorofthetemperatureandstraincanreach0．13℃and6muepsilon．andfortherepeatabilityandsta-bilityoftheconcretespecimentemperaturehasgoodefect；Forconcretespecimenstrainmeasurement，theresultsshowthatF

5、BGsensorsinthecenterwavelengthof1548nm，1554nmrelationbetweenstrainandloadwere0．256muepsilon／Nand0．235muepsilon／N．Thissimple，thecostisnothighFBGsen-sorscanbefurtherimproved，hopingtopracticalapplicationinthepavementstructureandtrafficinfra-structureoftemperatureandstrain

6、measurement．[Keywords]fiberbragggrating；sensor；strain；temperature；finiteelementmodel；pavement路面设施的光纤传感器的监测与应用尚未有相关的1概述研究，国外方面也只有对于柔性路面的面层进行应四川位于环太平洋地震带上，因此四川发生地变量测研究川。然而路面设施是现今人民生活在震的次数甚为频繁，因而造成结构物的损坏与倒塌，行的方面不可或缺的公共设施，所以如何维持路面直接威胁着人民的生命财产安全。汶川大地震设施的安全性与服务性是重要的课题，传统的道路是

7、非常明显的案例，所以除了加强公共设施的施工检测是用目视检测或者非破坏性检测的方式，其缺质量与安全性外，如何能提供人民实时的预警系统点是可靠性低与无法非常准确的量化量测值，若用来达到预防及保障人民生命财产的安全，是目前重破坏性的检测方式，其路面设施的结构已遭受损坏，要的课题，有鉴于此许多相关研究报告纷纷进行研使其修复已无法达到原设计的强度。更重要的目究与评估。鉴于国内许多相关研究着重光纤传视、非破坏性及破坏性检测方式都无法实时监控路感器于桥梁结构监测方面且成果丰硕，相对于面设施的现况，若人们无注意到路面设施已损坏或[收稿日期】2015

8、—05—07[基金项目】国家自然科学基金面上项目(20140307)[作者简介]张毅(1968一)，女，I~t)ll成都人，讲师，研究方向：建筑力学，施T技术、建筑结果。88公路工程40卷光纤传感器及研究团队自行制造的LPG传感器，进