FBG刚玉管传感器结构图

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FBG刚玉管传感器结构图

2021, 43(2): 390-396.

基于主动加热型FBG的土体干密度原位测量方法研究 .

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初始含水率w/% 塑限w_p/% 液限w_L/% 塑性指数I_p

4.2 17 27 10

土样的基本物理参数

土类	含水率	函数模型	表达式	a	b	c	R²	RMSE/(g·cm^-3)	σ/%
黄土	8%	指数函数	$T_{t} = 10^{a - b ρ_{d}}$ $T_{t} = 10^{a - b ρ_{d}}$	2.31	0.67	—	0.989	0.021	1.4
		幂函数	$T_{t} = \frac{1}{a + b ρ_{d} + c \sqrt{ρ_{d}}}$ $T_{t} = \frac{1}{a + b ρ_{d} + c \sqrt{ρ_{d}}}$	0.33	0.37	-0.68	0.993	0.047	3.4
		线性函数	$T_{t} = a - b ρ_{d}$ $T_{t} = a - b ρ_{d}$	98.11	53.68	—	0.989	0.018	1.4
	16%	指数函数	$T_{t} = 10^{a - b ρ_{d}}$ $T_{t} = 10^{a - b ρ_{d}}$	2.04	0.55	—	0.980	0.027	1.9
		幂函数	$T_{t} = \frac{1}{a + b ρ_{d} + c \sqrt{ρ_{d}}}$ $T_{t} = \frac{1}{a + b ρ_{d} + c \sqrt{ρ_{d}}}$	0.15	0.20	-0.32	0.978	0.055	4.3
		线性函数	$T_{t} = a - b ρ_{d}$ $T_{t} = a - b ρ_{d}$	59.80	28.99	—	0.953	0.041	3.1
砂土	8%	指数函数	$T_{t} = 10^{a - b ρ_{d}}$ $T_{t} = 10^{a - b ρ_{d}}$	2.00	0.55	—	0.975	0.008	1.2
		幂函数	$T_{t} = \frac{1}{a + b ρ_{d} + c \sqrt{ρ_{d}}}$ $T_{t} = \frac{1}{a + b ρ_{d} + c \sqrt{ρ_{d}}}$	-0.27	-0.09	0.39	0.992	0.030	4.7
		线性函数	$T_{t} = a - b ρ_{d}$ $T_{t} = a - b ρ_{d}$	47.23	21.41	—	0.945	0.013	1.8

不同函数模型相关系数平方与均方根误差

功率/(W·m^-1) a b R² RMSE/(g·cm^-3) σ/%

5 1.48 0.69 0.933 0.021 3.1
10 1.73 0.66 0.956 0.027 2.2
15 1.90 0.67 0.975 0.028 1.7
20 2.09 0.71 0.928 0.050 3.1
25 2.19 0.70 0.976 0.026 2.2
30 2.28 0.70 0.985 0.032 1.9
35 2.31 0.67 0.989 0.039 1.4

不同加热功率下的T_t-ρ_d曲线拟合参数
时间/min a b R² RMSE/(g·cm^-3) σ/%

5 2.04 0.55 0.972 0.024 1.7
10 2.19 0.61 0.975 0.025 1.8
15 2.27 0.65 0.988 0.026 1.7
20 2.31 0.67 0.989 0.025 1.6

不同加热时间下的T_t-ρ_d曲线拟合参数