[发明专利]一种流体加热融雪道面温度应变监测系统

说明书

一种流体加热融雪道面温度应变监测系统，它涉及流体加热融雪道面温度应变监测领域。本发明解决了传统流体加热融雪道面仅注重融雪效果，而忽略热流冲击作用产生的温度应变，进而引起的道面安全问题。本发明包括加热系统、循环泵、环境箱、道面系统、监测系统，加热系统包括加热水箱、配电箱和电加热管，电加热管设置在加热水箱内部，道面系统放置在环境箱内部，道面系统包括水泥混凝土道面和管道，管道水平埋设于水泥混凝土道面内，管道通过连接管与加热水箱连接，连接管上设有循环泵和控制阀，水泥混凝土道面内部设有温度传感器和电阻应变片，数字散斑仪采集装置架设在水泥混凝土道面一侧。本发明用于机场融雪道面的温度应变测试。

技术领域

本发明涉及流体加热融雪道面温度应变监测领域，具体涉及一种流体加热融雪道面温度应变监测系统。

背景技术

道面除冰雪已成为一个典型的机场运营安全问题。传统的跑道除冰雪方法主要采用除雪机械和除冰盐，然而这两种方法当气温较低、降雪量较大时除冰雪效率较低，且对道面结构和环境均存在负面效应。

目前循环流体加热系统已成为一种机场道面除冰雪的有效替代方法。其工作原理为：利用循环流体将地下土壤的热量传递至道面内部的管道，再通过水泥混凝土道面热传导将热量传至表面，进而融雪化冰。这种方法具有高效性、稳定性、节约能源、绿色环保及可控性强等优点。然而，目前的研究主要从道面融雪特性考虑而一味的提高流体温度，导致道面易产生较大的温度应变/应力，从而引发使用安全问题。

综上所述，传统流体加热融雪道面仅注重融雪效果，而忽略热流冲击作用产生的温度应变，进而引起的道面安全问题。

发明内容

本发明为了解决传统流体加热融雪道面仅注重融雪效果，而忽略热流冲击作用产生的温度应变，进而引起的道面安全问题，进而提供一种流体加热融雪道面温度应变监测系统。

本发明的技术方案是：

一种流体加热融雪道面温度应变监测系统，它包括加热系统、循环泵、环境箱、道面系统、监测系统、控制阀和两个连接管，加热系统包括加热水箱、配电箱和电加热管，电加热管固定在加热水箱内部底面上，配电箱安装在加热水箱外部上端面上，配电箱通过导线与电加热管连接，加热水箱的上部侧壁上分别设有水箱出水口和水箱入水口，加热水箱的内部注有流体；

道面系统放置在环境箱内部的工作台上，道面系统包括水泥混凝土道面和S形管道， S形管道水平埋设于水泥混凝土道面内，水泥混凝土道面内部管道的入水口通过其中一个连接管与水箱出水口连通，加热水箱的水箱出水口与管道入水口之间的连接管上由前至后依次设有循环泵和控制阀，所述循环泵通过导线与配电箱连接，水泥混凝土道面内部管道的出水口通过其中另一个连接管与水箱入水口连通；

监测系统包括温度传感器测量组件、数字散斑仪测量组件和电阻应变片测量组件，

温度传感器测量组件包括温度传感器采集仪、一号计算机和若干温度传感器，温度传感器采集仪和一号计算机均位于环境箱的外部，温度传感器采集仪通过导线与一号计算机相连接，所有所述温度传感器均设置在水泥混凝土道面的内部，所述温度传感器均通过导线与温度传感器采集仪相连接；

数字散斑仪测量组件包括数字散斑仪、二号计算机和数字散斑仪采集装置，数字散斑仪和二号计算机均位于环境箱的外部，数字散斑仪通过导线与二号计算机相连接，数字散斑仪采集装置位于环境箱的内部，数字散斑仪采集装置架设在道面系统的水泥混凝土道面一侧的环境箱内部底面上；

电阻应变片测量组件包括电阻应变片采集仪、三号计算机和若干电阻应变片，电阻应变片采集仪和三号计算机均位于环境箱的外部，电阻应变片采集仪通过导线与三号计算机相连接，所有所述电阻应变片均设置在水泥混凝土道面的内部，所述电阻应变片均通过导线与电阻应变片采集仪相连接，电阻应变片粘贴在水泥混凝土道面侧表面上。