光纖Bragg光柵傳感技術在動態(tài)稱重中的應用研究.pdf

1、近年來，隨著我國公路特別是高速公路網(wǎng)絡日趨密集。與此同時，車輛超限超載運輸現(xiàn)象極為普遍，嚴重影響了道路及橋梁的正常使用，給國家和社會造成巨大的損失。而傳統(tǒng)的汽車稱重檢測技術還不能充分滿足工業(yè)和工程的需要，因此，急需研制出響應快、精度高、穩(wěn)定性好的新型稱重系統(tǒng)。光纖光柵因為安全性能好、傳輸效率高、精度和穩(wěn)定性高，成為道路和橋梁動態(tài)稱重系統(tǒng)的理想傳感元件。論文研發(fā)了一套基于光纖Bragg光柵的彎板式動態(tài)稱重系統(tǒng)，并通過實驗室及現(xiàn)場試驗對其性

2、能進行了較為深入的研究。通過疲勞試驗，重點研究了基于光纖光柵的彎板式動態(tài)稱重系統(tǒng)彈性鋼板和光纖光柵膠層的疲勞性能。論文的主要研究工作和結論包括：
　　 1.闡述了光纖光柵關于應變和溫度的傳感特性，推導了彎板式稱重系統(tǒng)的基本原理，并進行了基于光纖光柵彎板式動態(tài)稱重系統(tǒng)的軟硬件設計和細部驗算。
　　 2.對研發(fā)的基于光纖光柵的彎板式動態(tài)稱重系統(tǒng)進行了實驗室加載試驗和現(xiàn)場試驗，結果表明光柵應變輸出與板面荷載呈良好的線性，可以準

3、確而快速地反映駛過板面的車輛質量。
　　 3.通過疲勞試驗，研究了基于光纖光柵的彎板式動態(tài)稱重系統(tǒng)本身彈性鋼板和光纖光柵膠層的疲勞性能。試驗結果表明，彈性元件板在200萬次高水平應力作用下，表面出現(xiàn)了永久塑性形變和駐留裂紋，樂泰326結構膠相比w-30型502膠疲勞性能更為優(yōu)良。因此，選用疲勞性能好的彈性板材和膠粘劑，對基于光纖光柵的彎板式動態(tài)稱重系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運營至關重要。
　　 4.闡述了粘接的形成條件、作用原理、影