JPH10318853A - 路面温度測定方法 - Google Patents
路面温度測定方法Info
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- JPH10318853A JPH10318853A JP9130002A JP13000297A JPH10318853A JP H10318853 A JPH10318853 A JP H10318853A JP 9130002 A JP9130002 A JP 9130002A JP 13000297 A JP13000297 A JP 13000297A JP H10318853 A JPH10318853 A JP H10318853A
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Abstract
路表面の温度を正確に知ることができる路面温度測定方
法を提供する。 【解決手段】 複数の光ファイバ分布型温度センサ3,
4を道路内部の異なる深さL1,L2に埋設し、得られ
る異なる深さでの温度分布Tg1(x),Tg2(x)
から道路表面5の温度分布Ts(x)を推定する。
Description
温度センサを用いた路面温度測定方法に係り、特に、光
ファイバ分布型温度センサを保護しつつ道路表面の温度
を正確に知ることができる路面温度測定方法に関するも
のである。
道路表面の温度を測定することが行われる。道路表面の
温度を測定するには、従来、以下のような方法がある。
定する。
る。
R)で温度分布を測定する。
できないため、道路全体の温度状況を知るためには、多
数の点で温度を測定するべく多数のセンサを必要とする
という問題がある。
の長手方向に沿った温度分布が測定できるので、道路全
体の温度状況を知るには大変有効である。
て、光ファイバ分布型温度センサを道路表面上に布設し
たのでは、車両等による衝撃や圧力に晒され、損傷を受
けたり測定が影響されたりするので、保護のため道路内
部に埋設せざるをえない。
路内部に埋設してしまうと、道路内部の温度分布しか測
定できず、道路表面の温度を正確に知ることができな
い。
管を埋設し、保護管中に光ファイバ分布型温度センサを
通したものがあるが、これでは保護管中雰囲気の温度分
布を測定することになり、管体或いは空気による長手方
向への熱の伝搬が生じ、道路内部の実際の温度分布を正
確に知ることができない。
し、光ファイバ分布型温度センサを保護しつつ道路表面
の温度を正確に知ることができる路面温度測定方法を提
供することにある。
に本発明は、複数の光ファイバ分布型温度センサを道路
内部の異なる深さに埋設し、得られる異なる深さでの温
度分布から道路表面の温度分布を推定するものである。
の位置における各深さでの温度と、道路表面及び各セン
サ間の熱容量及び熱抵抗と、一方の深さでの温度の時間
的変化とから算出してもよい。
ァイバ分布型温度センサを道路内部の異なる深さに埋設
し、得られる異なる深さでの温度分布から道路表面の温
度分布を推定するものであり、光ファイバ分布型温度セ
ンサを道路内部に埋設するので車両等による衝撃や圧力
から保護されると同時に、道路表面上からでなくても道
路表面の温度分布を正確に知ることができる。
布をTs(x)、地中側(深いほう)の温度分布をTg
1(x)、路面側(浅いほう)の温度分布をTg2
(x)、路面側の温度分布の時間的変化をTg2´
(x)又はdTg2(x)/dt、両光ファイバ分布型
温度センサ間の熱容量をCg1及び熱抵抗をRg1、道
路表面及び路面側の光ファイバ分布型温度センサ間の熱
容量をCg2及び熱抵抗をRg2とすると、 Ts(x)=Tg2(x)+{Tg2(x)−Tg1
(x)}Rg2/Rg1+Rg2・Cg2・Tg2´
(x) により任意の位置における温度が算出される。熱容量及
び熱抵抗は時間的変化がないので、予め測定しておけば
よく、道路内部の2つの温度分布を常時測定していれ
ば、道路表面の温度分布をリアルタイムで知ることがで
きる。
測定方法を適用した路面温度測定装置は、温度分布測定
のための光源・受光器・解析回路等を備えたFTR装置
1と、光スイッチ7と、2つの深さでの温度分布から道
路表面の温度分布を推定する温度推定部2と、2本の光
ファイバ分布型温度センサ(光ファイバセンサ)3,4
とからなる。FTR装置1と光スイッチ7及び光ファイ
バ分布型温度センサ3,4には従来知られているものを
使用することができる。
が深い)に光ファイバ分布型温度センサ(光ファイバセ
ンサ)3,4を埋設し、その一端に光スイッチ7を介し
てFTR装置1を接続し、さらに温度推定部2を接続す
る。FTR装置1は、光スイッチ7を切り替えることに
より各々の光ファイバ分布型温度センサ3,4による各
深さL1,L2での温度分布を測定し、温度推定部2に
送るようになっている。
の温度分布から道路表面5の温度分布を推定するため
に、上記計算式を具備しており、両光ファイバ分布型温
度センサ3,4間の熱容量Cg1及び熱抵抗Rg1、道
路表面5及び路面側の光ファイバ分布型温度センサ4間
の熱容量Cg2及び熱抵抗Rg2を予め調べて保持する
と共に、時間tを計測することにより、異なる時間での
温度分布から温度分布の時間的変化を計算できるように
なっている。
度分布を推定する方法を、図2により説明する。図2
は、任意の位置xにおける道路表面及び道路内部の深さ
方向の熱の流れを等価回路で表したものである。ここで
は、道路表面5、路面側光ファイバ分布型温度センサ
4、地中側光ファイバ分布型温度センサ3の他に、地中
側光ファイバ分布型温度センサ3よりもさらに深い地中
6を仮定しておく。地中6での温度分布をT0(x)、
地中6及び地中側の光ファイバ分布型温度センサ3間の
熱抵抗をRg0とする。
則に従って式(1)の連立微分方程式が得られる。
(2)が得られる。
Ts(x)は、地中側光ファイバ分布型温度センサ3に
よる温度分布Tg1(x)と、路面側光ファイバ分布型
温度センサ4による温度分布Tg2(x)と、路面側の
温度分布の時間的変化Tg2´(x)とから求められる
ことがわかる。熱容量及び熱抵抗は時間的変化がないの
で、予め測定しておけばよい。また、地中の温度分布T
0(x)及び熱抵抗Rg0は、式(2)に影響しないの
で測定する必要がない。埋設深さL1及びL2も無関係
となる。
及びL2を布設全長で一定にしておくことにより、道路
内部の熱容量及び熱抵抗の分布が均一であれば、一か所
の熱容量及び熱抵抗が任意の位置xに適用できる。
特に激しい場合などは、長期的に見て熱容量及び熱抵抗
が時間的に変化すると考えられる。この場合、赤外線放
射線温度計を用いて光ファイバ分布型温度センサ3及び
4上の道路表面温度を測定することによって、熱容量及
び熱抵抗を求めることもできる。また、道路の舗装の仕
方や種類等によって場所ごとに熱容量及び熱抵抗が変化
する場合もある。この場合、場所ごとに赤外線放射線温
度計を設置して道路表面温度を測定することにより熱容
量及び熱抵抗を求めるほか、図3に示すように、光ファ
イバ分布型温度センサ3及び4の一部を、車両等の圧力
に晒されない路肩に迂回させ、その路肩部分の道路表面
温度を光ファイバ分布型温度センサ又は熱電対等で測定
することによって熱容量及び熱抵抗を求めることもでき
る。熱容量及び熱抵抗は、式(2)よりRg2/Rg1
及びRg2Cg2の形で求める。まず、道路表面温度が
測定可能な位置xにおける地中側の温度Tg1(x
1)、路面側の温度Tg2(x1)及び道路表面の温度
Tgs(x1)を適当な時間測定する。そして、測定デ
ータの任意時点2点以上の地中側の温度Tg1(x
1)、路面側の温度Tg2(x1)、道路表面の温度T
gs(x1)及び路面側の温度の時間的変化dTg2
(x1)/dtの測定値を式(2)に代入し、Rg2/
Rg1及びRg2Cg2について解く。
分布を別々の光ファイバ分布型温度センサ3,4で測定
するものとしたが、1本の光ファイバ分布型温度センサ
を、ある長さ分だけ埋設深さがL1,L2となるように
しても本発明は実施可能である。1本の光ファイバ分布
型温度センサを異なる深さで埋設した場合、予め光ファ
イバ分布型温度センサの位置と埋設深さとの関係を明確
にして熱容量と熱抵抗とを容易に求めることが可能とな
る。
と同様に地表面の温度変化を敏感に受けにくくなるた
め、地中温度の影響を受けないように埋設深さを事前に
考慮する必要がある。
る。
内部に埋設するので車両等による衝撃や圧力から保護さ
れる。
面の温度分布を推定するので、道路表面上からでなくて
も道路表面の温度分布を正確に知ることができる。
管等に入れなくてよいので、道路内部の温度分布が直接
測定できる。
計測することによって、路面の磨耗等による熱容量及び
熱抵抗の変化がある場合でも、その影響を受けずに道路
表面の温度を求めることができる。
ることによって、道路の舗装の仕方や種類等による場所
ごとの熱容量及び熱抵抗の変化がある場合でも、その影
響を受けずに道路表面の温度を求めることができる。
等価回路図である。
図付き)である。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の光ファイバ分布型温度センサを道
路内部の異なる深さに埋設し、得られる異なる深さでの
温度分布から道路表面の温度分布を推定することを特徴
とする路面温度測定方法。 - 【請求項2】 道路表面の任意の位置における温度を、
その位置における各深さでの温度と、道路表面及び各セ
ンサ間の熱容量及び熱抵抗と、一方の深さでの温度の時
間的変化とから算出することを特徴とする請求項1記載
の路面温度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13000297A JP3769603B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 路面温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13000297A JP3769603B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 路面温度測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10318853A true JPH10318853A (ja) | 1998-12-04 |
JP3769603B2 JP3769603B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=15023726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13000297A Expired - Lifetime JP3769603B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 路面温度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3769603B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003014552A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 温度検知装置 |
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CN106168509A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-30 | 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 | 基于分布式光纤传感技术的沥青路面温度监测系统 |
CN106908169A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种分布式光纤温度传感器数据处理方法 |
EA028207B1 (ru) * | 2014-09-16 | 2017-10-31 | Акционерное Общество "Казахстанский Дорожный Научно-Исследовательский Институт" (Ао "Каздорнии") | Способ определения температуры и влажности дорожной конструкции и её грунтового основания |
CN109945925A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-28 | 东南大学 | 一种埋放在碎石土路基中的温湿度传感器保护装置及用法 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP13000297A patent/JP3769603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
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CN106908169A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种分布式光纤温度传感器数据处理方法 |
CN106908169B (zh) * | 2017-02-28 | 2020-03-17 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种分布式光纤温度传感器数据处理方法 |
CN109945925A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-28 | 东南大学 | 一种埋放在碎石土路基中的温湿度传感器保护装置及用法 |
CN109945925B (zh) * | 2019-03-28 | 2021-09-07 | 东南大学 | 一种埋放在碎石土路基中的温湿度传感器保护装置及用法 |
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JP3769603B2 (ja) | 2006-04-26 |
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