Preopterećenje i prekoračenje ograničenja vozila na autocestama uzrokuju značajnu štetu na cestovnoj površini i predstavljaju visok rizik od sigurnosnih nesreća, što je posebno ozbiljan problem u našoj zemlji gdje se 70% prometnih incidenata pripisuje preopterećenju vozila i prekoračenju ograničenja. To rezultira izravnim ekonomskim gubicima od gotovo 3 milijarde RMB, pri čemu gubici od preopterećenja vozila i prekoračenja ograničenja na autocestama prelaze 30 milijardi RMB godišnje. Stoga je od ključne važnosti pratiti i nadzirati preopterećena vozila na autocestama.
Kako bi se reguliralo preopterećenje vozila bez ometanja prometa, pojavila se shema dinamičkog vaganja autoceste Weighting In Moving (WIM). Ovaj sustav koristi piezoelektrične kvarcne senzore za brzo mjerenje težine vozila dok vozila prelaze preko površine ceste pri velikim brzinama (<120 km/h) i aktiviraju nadzorne kamere za fotografiranje.
Enviko kvarcni senzori posebno su dizajnirani za jeftine piezoelektrične kvarcne senzore visokih performansi za dinamičko vaganje autocesta i zaštitu mostova. Izrađeni od aluminijske legure visoke čvrstoće i precizne strojne obrade, ovi senzori posjeduju visoku otpornost na pritisak, rastezanje, savijanje, smicanje i otpornost na zamor. Kroz tretman starenja, osjetljivost senzora ostaje stabilna desetljećima.
Iznutra ispunjeni posebnom elastičnom izolacijskom pastom, Enviko kvarcni senzori održavaju stabilan unutarnji tlak, učinkovito blokirajući vlagu, s tipičnom vrijednošću izolacijske impedancije od 200 GΩ.
Ugrađeni u površinu ceste, kada vozila prolaze, kotači pritišću površinu ležaja senzora, uzrokujući da kvarcni kristali unutar senzora generiraju naboj zbog piezoelektričnog učinka. Naboj se zatim pojačava vanjskim pojačivačem naboja u naponski signal, koji je izravno proporcionalan tlaku koji se primjenjuje na senzor. Izračunom signala tlaka može se dobiti težina svakog kotača, a time i ukupna težina vozila.
Omjer tlaka i punjenja karakterističan za piezoelektrične kvarcne senzore ostaje nepromijenjen bez obzira na temperaturu, vrijeme, veličinu opterećenja i brzinu opterećenja. Stoga, čak i kada vozila velikom brzinom prolaze preko mjerne površine, kvarcni senzori mogu održati visoku točnost mjerenja.
Nakon što su WIM senzori ugrađeni u površinu ceste, oni se izlažu sunčevoj svjetlosti, kiši i pritisku kotača, zbog čega je ispitivanje pouzdanosti ključno.
Test ciklusa temperature i vlažnosti:
Senzori s ležajnim površinama stavljaju se u komoru za ispitivanje okoliša za ciklička ispitivanja temperature i vlažnosti od -40 ℃ do 85 ℃ tijekom 500 sati. Tijekom ispitivanja izolacijska impedancija senzora ne smije biti manja od 100 GΩ. Nakon cikličkog testa temperature i vlažnosti, senzori se podvrgavaju zaštiti izolacije i ispitivanju opterećenja na zamor.
Test opterećenja zamorom:
Ispitivanje zamora od opterećenja primjenjuje ciklički pritisak od 6000 N pomoću čelične tlačne glave širine 50 mm x 50 mm na tri položaja na krajevima i sredini senzora, s opterećenjem i rasterećenjem jednom u sekundi, ukupno 1.000.000 opterećenja zamora. Varijacija osjetljivosti opterećenih ispitnih pozicija mora biti <0,5%, i ne smije biti oštećenja ili odvajanja površine ležaja.
Zaštita izolacije:
Ispitivanje zaštite izolacije uključuje potpuno uranjanje senzora u vodu, mijenjajući temperaturu između sobne temperature i 80 ℃, s ukupnim trajanjem ispitivanja od 1000 sati. Tijekom cijelog ispitivanja, izolacijski otpor senzora ne smije biti manji od 100 GΩ.
Linearnost signala piezoelektričnog kvarcnog senzora kritičan je pokazatelj proizvodnih procesa i točnosti. Izvrsni piezoelektrični kvarcni senzori osiguravaju FSO<0,5% u cijelom rasponu. Za WIM senzore, pogreška osjetljivosti na bilo kojoj poziciji duž duljine senzora ne smije biti veća od 2%. Stoga je za proizvodnju senzora neophodna stroga i točna oprema za ispitivanje osjetljivosti.
Krivulja karakteristike opterećenja mjeri krivulju sila-naboj i pogrešku linearnosti (%FSO) tijekom utovara i istovara sa širinom od 100 mm glave opterećenja primijenjene na senzor u bilo kojem položaju.
Karakteristična krivulja ravnosti signala mjeri vrijednost osjetljivosti tijekom opterećenja duž smjera duljine senzora (bez nosive površine) pomoću tlačne glave širine 50 mm sa silom od 8000 N, s vrijednostima osjetljivosti dobivenim na svakoj ispitnoj točki opterećenja koja se koristi za izračunavanje signala ravnost duž duljinskog smjera senzora.
Međutim, neki proizvođači namjerno koriste opterećujuću tlačnu glavu širine 250 mm za ispitivanje ravnosti signala, što je ekvivalentno peterostrukom prosjeku karakteristične krivulje, što rezultira krivotvorenom točnošću od 1%. Samo signali dobiveni učitavanjem mjerenja pomoću tlačne glave širine 50 mm mogu doista odražavati točnost i kvalitetu senzora.
Enviko Technology Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Ured u Chengduu: br. 2004, jedinica 1, zgrada 2, br. 158, 4. ulica Tianfu, zona visoke tehnologije, Chengdu
Ured u Hong Kongu: 8F, zgrada Cheung Wang, ulica San Wui 251, Hong Kong
Tvornica: zgrada 36, industrijska zona Jinjialin, grad Mianyang, provincija Sichuan
Vrijeme objave: 8. travnja 2024
