[发明专利]一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器

权利要求书

1.一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器，其特征在于，包括：

弹性敏感元件(1)，设于应变传感器内，整体为扁平长方体片状结构，用于感受沥青路面形状变化并与其同步发生形变；

电阻应变片(2)，贴合固定在所述弹性敏感元件(1)中间位置，用于收集并传递所述弹性敏感元件(1)产生的形变数据；

端部法兰(3)，呈长方体结构，于所述弹性敏感元件(1)的两端对称设有两个；

封装外壳(4)，呈扁平长方体形状，于所述弹性敏感元件(1)的扁平两侧面对称设有两个，用于配合所述端部法兰(3)完成所述弹性敏感元件(1)及所述电阻应变片(2)的固定封装；

柔性层(5)，嵌套于封装外壳(4)表面，用于保护应变传感器内部。

2.根据权利要求1所述的一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器，其特征在于所述封装外壳(4)贴合所述弹性敏感元件(1)的一侧面开设有沿所述弹性敏感元件(1)长度方向延伸的矩形凹槽(7)，两个所述封装外壳(4)上的矩形凹槽(7)相互配合以容纳所述弹性敏感元件(1)。

3.根据权利要求2所述的一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器，其特征在于：所述封装外壳(4)上开设有位于所述矩形凹槽(7)两侧并与所述矩形凹槽(7)平行的横向半圆凹槽(8)，横向半圆凹槽(8)关于所述弹性敏感元件(1)的中线对称设有两组；所述端部法兰(3)对应所述横向半圆凹槽(8)位置设有凸圆柱体(6)，凸圆柱体(6)的形状和数量均与所述横向半圆凹槽(8)相互适配，以完成二者的嵌合连接。

4.根据权利要求3所述的一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器，其特征在于：所述封装外壳(4)侧面形成有垂直于所述敏感元件长度方向设置的纵向半圆凹槽(9)，所述电阻应变片(2)上连接有导线(12)，导线(12)经过纵向半圆凹槽(9)引出并延伸至外界。

5.根据权利要求1所述的一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器，其特征在于：所述封装外壳的高度H_f≤10mm，封装外壳的宽度W_f按照所述弹性敏感元件在长度方向与应变传感器占据的路面材料具有相同抗拉刚度为原则进行计算，具体计算公式为：

其中，W_b为所述弹性敏感元件的宽度，H_b为所述弹性敏感元件的厚度，H_f为所述封装外壳的高度，T_b为所述柔性层厚度，E_a为路面材料的弹性模量，E_b为所述弹性敏感元件的弹性模量。

6.根据权利要求1所述的一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器，其特征在于：所述封装外壳(4)上设有若干个贯穿所述封装外壳(4)的螺孔(10)，两个所述封装外壳(4)上的螺孔(10)位于对应位置，并通过螺栓(11)相互连接。

7.根据权利要求1所述的一种与沥青路面材料协同变形的应变传感器，其特征在于：所述柔性层(5)由顺丁橡胶材料制成。