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动态称重技术是制止超限、超载运输,保护公路、桥梁,减少交通事故的有效手段,也是实现公路交通运输管理现代化的基础。因此研发动态称重技术不仅具有很大的学术价值,而且具有重要的社会意义和经济意义。 在本论文的研究工作中,第一章对车辆动态称重的发展历史作了简单介绍,对公路超限特别是对公路超限的危害作了介绍和分析,论述了研发和应用动态称重技术所具有的重要社会意义和经济意义; 第二章对现有的车辆动态称重的原理、方法进行了简单的分析,对相应的几种动态称重仪的性能、价位及安装、维护进行了简单比较;为了对本研究工作进行系统介绍和讨论分析,对新型传感元件“光纤布喇格光栅(FBG)”的制作技术和应用领域作了概述,对光纤布喇格光栅在传感技术中的应用作了介绍,对光纤布喇格光栅用作传感元件的优点和缺点进行了分析; 第三章着重分析了基于光纤布喇格光栅的应变传感模型,该部分的讨论分析是本论文研究工作中的动态称重模型和设计方案的基础,提出了一种新的动态称重模型和设计方案,在新模型设计中,利用光纤布喇格光栅作为传感元件来检测轴向压力,并结合使用光纤加强材料(FRC),即很多层光纤加强材料被特殊封装胶固定在光纤布喇格光栅的两侧,光纤布喇格光栅被光纤加强材料紧紧包裹在其中,一直加到光纤加强材料层的厚度接近1厘米,光纤布喇格光栅的中心波长是1536.770nm,并据此设计出动态称重传感器,并进行了静态测试试验; 第四章,通过实验对动态称重传感器进行了动态测试,并对其发展前景和需要进一步解决的问题进行了分析。 对新设计的光纤光栅动态称重传感器进行的静态测试证明了本论文的设计有较好的重复性、较好的灵敏度,并且在数据处理系统能够分辨1pm的光学波长变化时,动态称重传感器的灵敏度为1.3公斤;进行的动态实验结果也证明了本论文的设计有较好的重复性、较好的灵敏度,但是动态实验时的噪声问题还有待进一步考虑和解决。 总之,本文对利用光纤布喇格光栅制作车辆动态称重传感器从理论和技术上进行了可行性研究。根据目前的静态测试实验和动态测试实验,可以认为本论文设计的动态称重传感器是比较成功的,这里的成功包括原理依据充分、结构设计合理、静态实验和动态实验的过程合理、实验数据可靠、实验数据证明了本论文设计的动态称重传