落锤式弯沉仪(FWD)校准和修正方法研究-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

第38卷,第2期
公路工程
Vol 38. No. 2
2013年4月
Highway Engineering
Apr.,2013
落锤式弯沉仪(FWD)校准和修正方法研究
柴彩萍,邹艳琴
(陕西交通职业技术学院,陕西西安710018)
摘要]为保证落锤式弯沉仪(FWD)正常使用和提髙检测精度,本文在研究FWD工作原理的基础上,结合
实践,提出切实可行的FWD校准方法,并详细阐述各校准方法的工作原理、操作规程和要点、适用范围;另外,通过
正交分析,得到影响弯沉温度修正系数的主要因素,并采用 BISAR3对沥青路面结构进行理论分析,提出FWD沥青
路面中心点弯沉温度修正公式,以期为FWD校准规范和修正标准的制定提供参考。
关键词]沥青路面;FWD;传感器校准;弯沉温度修正; BISAR3
[中图分类号]U416.03「文献标识码]A
文章编号]1674-0610(2013)02-0091-03
Study on the Calibration and Amendment Method of Ifalling
Weight Deflectometer(FWD)
CHAI Caiping, ZOU Yangin
(Shanxi College of Communication Technology, Xi'an, Shanxi 710018, China)
Abstract] Based on studying working principle and practical applications of Falling Weight Def-
Hectometer(FWD), the practical calibration method was put forward, working principle, operating in
struction and application condition were expound also; in addition the main influencing fact of deflecto-
meter temperature amendment was get after quadrature analysis, and the formula of deflectometer temper
ature amendment was obtained by analysising bituminous pavement structural with BISAR3, it will offer
reference to lay down calibration and amendment standard
Key words. asphalt pavement; FWD; sensor calibration; deflection temperature correction
BISAR3
概述
定,尚没有发布正式的FWD检定/校准规范及温度
修正标准?,使测试数据的客观性、代表性与准确
落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的路面强度性得不到有力保证,影响了FWD的应用和推广。
检测设备之一,以“动态弯沉盆”为技术指标叫,先因此,通过多年FWD使用、实践经验,我们详细研
进可靠;测试过程无破损,高速度;“一键式”自动化究了FWD设备的工作原理,分析了测量过程中误
操作;电脑采集、处理数据,速度快、精度高、参数多;差产生的根源,探索出一套切实可行的校准和修正
在国际上得到广泛应用,我国近年来也引进了多台方法,为提高检测精度、保证该设备的正常使用提供
FWD,并开发了国产的FWD设备]。截止2010年参考。
底,我国已有130余台FWD,占世界总数的1/51。
在FWD的校准和修正方面,美国2007修订了校准2FWD的校准
规范和建立了校准中心,国际上,丹麦、澳大利亚和
FWD主要是通过位移传感器测量一定落锤冲
南非也拥有由美国提供技术的FWD校准中心,击荷载下的弯沉值,所以FWD的校准主要是测弯
但迄今为止,国内2008年颁布的《公路路基路面现沉值的位移传感器和测落锤冲击荷载值的荷载传感
场测试规程》只对检测方法和标定过程进行了规器,另外还包括测水平距离的距离传感器。因距离
〔收稿日期]2013-01-10
[基金项目]陕西省教育厅科研计划项目资助(12JK0806)
作者简介]柴彩萍(1977-),女,山西永济人,硕士,讲师,研究方向;公路材料和结构检测。
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传感器的校准相对简单,且主要对测点位置准确度准传感器读数为基准,与被校传感器读数进行比对,
有影响,故主要研究位移和荷载传感器校准。
则可得到被检弯沉传感器的校准系数。
2.1位移传感器的校准
为保证校准的精度,实际操作中采取了以下措
位移传感器的校准主要有参考校准和相对校准施:①确保基座及基座的基础足够稳定,为了使基
2种方式。
准梁不受其周围地面沉降的影响,安放基准梁的基
2.1.1参考校准法
座基础必须单独施工,并通过黄沙层与试验地面相
参考校准为系统的综合标定,目的是消除系统隔离,如图4所示;②保证试验地面的强度满足校
误差。国外检测规程规定,参考校准应为1年1准传感器量程范围的需要;③确保设备、照明用电,
次。但是由于目前我国没有专门的校准中心,参考配置220V交流电源,平均照明度>500lk;④环境
校准只有在出厂或大修时才进行。
温度保持在20士10℃,并安装排气装置;⑤维护:
参考校准法是用高于被校传感器3倍以上精度定期对基准梁水平度、位移传感器安装垂直度,支架
的传感器进行标定。参考校准法装置主要由4大部紧固性、丝杆位置及荷载传感器清洁度等进行检查。
分组成:①基座基础;②弯沉校准装置;③FWD;
④控制主机(工控电脑、采集卡及相应软件),如图1
和图2所示。
图3参考法校准工作原理图
Figure 3 reference calibration fundamental diagram
图1参考校准法装置图
基准梁振动传感器
igure I reference calibration setting drawing
基准
LVDT位移传感器
900×8O0×850
LVDT位移传感器
荷载传感器
橡胶垫
被检弯沉传感器
被检弯沉传感器
基准梁振动传感器
t00x1400x1200
C40钢筋混凝七
基座地基
黄沙填理
20em碎石层
夯实后的上基层
水泥基座
基准O试验地面
图4参考校准法装置纵创面图
控制主机
Figure 4 reference calibration setting longitudinal section
2.1.2相对校准法
图2参考校准法装置平面图
相对校准是检测各传感器之间读数的可比性
Figure 2 reference calibration setting ichnography
目的是减少相对误差。相对标定一般半年一次,在
参考校准法工作原理如图3所示,用于放置被使用前、更换或维修后、搁置太久及检测结果异常
校传感器的支架,固定在地面上,丝杆下端与支架固时,应进行相对校准。
定连接,上端伸