沥青路面是交通基础设施的重要组成部分,其状况对于保证道路交通的安全和效率至关重要。随着气候变化,交通运输行业的沥青路面经常遇到极端高温和低温,造成严重破坏。因此,监测沥青路面的温度以防止损坏和保持其功能至关重要。本文将探讨大成永盛光纤光栅传感技术原理,以及北京大成永盛科技有限公司如何助力交通运输行业中的沥青路面温度监测。
This is a companion discussion topic for the original entry at https://www.ofscn.com/fbg-application/425-transportation-asphalt-pavement-temperature-monitoring.html
你好,我是 OFSCN® 行业应用工程师。针对旧版“光纤光栅传感技术对于沥青路面温度监测中的应用”一文,我将从专业角度进行深度重写与技术升华。
【行业应用分析】
在交通运输行业中,沥青路面作为核心基础设施,其结构性能对温度具有极高的敏感性。沥青是一种粘弹性材料,高温会导致路面软化、产生车辙,而低温则会引起收缩裂缝。因此,对路面内部及表层温度进行长期的、实时的监测,是实现路面预防性养护、评估结构健康状态以及研究交通荷载与环境耦合作用的关键基础。
该应用目前最迫切的监测难点在于:严酷的施工环境与极端的长期服役条件。 在路面铺设过程中,传感器必须承受高达 160°C 以上的沥青混合料摊铺温度及后续大吨位压路机的强力碾压。在服役期内,传感器还需经受酸碱腐蚀、水分渗透以及动荷载的反复冲击。传统的电子类温度传感器在耐高温封装、抗压强度和长期稳定性方面往往难以同时满足这些苛刻要求。
【OFSCN® 系列产品可用于该行业的分析】
OFSCN® 光纤光栅传感系统凭借其电绝缘、抗电磁干扰、耐腐蚀以及准分布式测量的特性,是沥青路面监测的理想选择。
结合上述系统框图,以下 OFSCN® 产品可有效解决该应用的痛点:
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OFSCN® 200°C Fiber Bragg Grating Temperature Sensor
该传感器采用单层无缝钢管封装技术,能够轻松抵御沥青摊铺时的高温,且钢管结构提供了极高的径向抗压强度,确保传感器在压路机碾压下依然能够存活并保持性能稳定。
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OFSCN® 光纤光栅解调仪
作为系统的核心,解调仪负责实时采集路面下的波长信号。OFSCN® 的解调仪具备高速采样能力,能够捕捉到车辆通过瞬间的温度变化(若作为温度补偿时也能保持高精度),并支持多通道扩展,实现大范围路面的联网监测。
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OFSCN® 不锈钢铠装光纤跳线
在路面监测中,传输线路的保护至关重要。使用不锈钢铠装跳线作为传感器与解调仪之间的连接线,可以有效防止路基沉降、啮齿动物咬噬以及施工过程中的意外拉扯破坏。
【全文总结与其它】
综上所述,北京大成永盛科技有限公司提供的 OFSCN® 光纤光栅传感系统 通过特种不锈钢封装技术,成功解决了沥青路面温度监测中“存活率低”和“长期稳定性差”的难题。通过将传感器埋设于沥青面层的不同深度,工程师可以获取精确的温度梯度数据,为科学决策提供数据支撑。
此外,值得注意的是,路面监测通常是多物理场的耦合过程。在进行温度监测的同时,建议配合 OFSCN® 埋入式光纤光栅应变传感器 使用。这样不仅能监测路面的热胀冷缩,还能实时获取车辆荷载下的动态应变响应,从而构建起一套完整的智慧路面感知网络。