اضافه بار و تجاوز از حد مجاز وسایل نقلیه بزرگراهی باعث خسارات قابل توجهی به سطوح جاده می شود و خطر بالایی برای تصادفات ایمنی را به همراه دارد، به ویژه در کشور ما که 70 درصد حوادث ایمنی جاده ها به اضافه بار و تخطی از محدودیت ها نسبت داده می شود. این منجر به زیان اقتصادی مستقیم نزدیک به 3 میلیارد RMB می شود، با زیان های ناشی از اضافه بار وسایل نقلیه و بیش از حد مجاز در بزرگراه ها بیش از 30 میلیارد RMB سالانه. از این رو، نظارت و نظارت بر وسایل نقلیه بارگیری شده در بزرگراه ها بسیار مهم است.
به منظور تنظیم بار بیش از حد وسایل نقلیه بدون ایجاد اختلال در ترافیک، طرح توزین دینامیکی بزرگراه Weighting In Moving (WIM) پدیدار شده است. این سیستم از سنسورهای کوارتز پیزوالکتریک برای اندازه‌گیری سریع وزن خودرو هنگام عبور وسایل نقلیه از سطح جاده با سرعت بالا (کمتر از 120 کیلومتر در ساعت) استفاده می‌کند و دوربین‌های نظارتی را برای عکاسی فعال می‌کند.
سنسورهای کوارتز Enviko مخصوصاً برای سنسورهای کوارتز پیزوالکتریک کم هزینه و با کارایی بالا برای توزین دینامیکی بزرگراه و محافظت از پل طراحی شده‌اند. این حسگرها که با آلیاژ آلومینیوم هوافضا با استحکام بالا و ماشینکاری دقیق ساخته شده اند، دارای مقاومت فشاری، کششی، خمشی، برشی و بار خستگی بالایی هستند. از طریق درمان پیری، حساسیت حسگر برای چندین دهه ثابت می ماند.
سنسورهای کوارتز Enviko که در داخل با خمیر عایق الاستیک ویژه پر شده‌اند، فشار داخلی پایدار را حفظ می‌کنند و به طور موثر رطوبت را مسدود می‌کنند، با مقدار امپدانس عایق معمولی 200GΩ.
در سطح جاده تعبیه شده است، هنگامی که وسایل نقلیه عبور می کنند، چرخ ها روی سطح یاتاقان سنسور فشار می آورند و باعث می شوند کریستال های کوارتز درون سنسور به دلیل اثر پیزوالکتریک، بار تولید کنند. سپس بار توسط یک تقویت کننده شارژ خارجی به یک سیگنال ولتاژ تقویت می شود که مستقیماً با فشار اعمال شده به سنسور متناسب است. با محاسبه سیگنال فشار می توان وزن هر چرخ و در نتیجه وزن کل خودرو را بدست آورد.
نسبت فشار به بار مشخصه سنسورهای کوارتز پیزوالکتریک بدون توجه به دما، زمان، اندازه بار و سرعت بار بدون تغییر باقی می‌ماند. بنابراین، حتی زمانی که وسایل نقلیه با سرعت بالا از سطح اندازه گیری عبور می کنند، سنسورهای کوارتز می توانند دقت اندازه گیری بالایی را حفظ کنند.
پس از تعبیه حسگرهای WIM در سطح جاده، آنها در معرض نور خورشید، باران و فشار چرخ قرار می گیرند و تست قابلیت اطمینان را بسیار مهم می کند.
تست چرخه دما و رطوبت:
سنسورهای دارای سطوح یاتاقان در محفظه تست محیطی برای آزمایش چرخه دما و رطوبت 40- تا 85 درجه سانتیگراد به مدت 500 ساعت قرار می گیرند. در طول آزمایش، امپدانس عایق سنسورها نباید کمتر از 100GΩ باشد. پس از تست چرخه دما و رطوبت، سنسورها تحت آزمایش حفاظت عایق و بار خستگی قرار می گیرند.
تست بار خستگی:
آزمایش خستگی بار فشار چرخه‌ای 6000 نیوتن را با استفاده از سر فشار فولادی با عرض 50 میلی‌متر در 50 میلی‌متر در سه موقعیت در انتهای و وسط سنسور، با بارگیری و تخلیه یک بار در ثانیه، مجموعاً 1000000 بار خستگی اعمال می‌کند. تغییر حساسیت موقعیت های آزمایش بارگذاری شده باید کمتر از 0.5٪ باشد و نباید آسیب یا جدا شدن سطح یاتاقان وجود داشته باشد.
حفاظت عایق:
تست حفاظت عایق شامل غوطه ور کردن کامل سنسور در آب، چرخش بین دمای اتاق و 80 درجه سانتیگراد، با مدت زمان کل تست 1000 ساعت است. در طول کل آزمایش، مقاومت عایق سنسور نباید کمتر از 100GΩ باشد.
خطی بودن سیگنال‌های سنسور کوارتز پیزوالکتریک یک شاخص حیاتی برای فرآیندهای تولید و دقت است. سنسورهای کوارتز پیزوالکتریک عالی، FSO<0.5% را در کل محدوده تضمین می کنند. برای سنسورهای WIM، خطای حساسیت در هر موقعیتی در طول سنسور نباید از 2٪ تجاوز کند. بنابراین، تجهیزات تست حساسیت دقیق و دقیق برای ساخت سنسور ضروری است.
منحنی مشخصه بارگذاری، منحنی بار نیرو و خطای خطی (%FSO) را در حین بارگیری و تخلیه با عرض 100 میلی متر سر بارگذاری اعمال شده به سنسور در هر موقعیتی اندازه گیری می کند.
منحنی مشخصه صافی سیگنال، مقدار حساسیت را در طول بارگذاری در جهت طول سنسور (بدون سطح یاتاقان) با استفاده از یک سر فشار عرض 50 میلی متر با نیروی 8000 نیوتن، با مقادیر حساسیت بدست آمده در هر نقطه آزمایش بارگذاری که برای محاسبه سیگنال استفاده می شود، اندازه گیری می کند. صافی در جهت طول سنسور
با این حال، برخی از تولیدکنندگان عمداً از یک هد فشار بارگذاری با عرض 250 میلی‌متر برای آزمایش صافی سیگنال استفاده می‌کنند که معادل 5 برابر میانگین منحنی مشخصه است که در نتیجه دقت ابطال‌شده 1 درصد حاصل می‌شود. فقط سیگنال‌هایی که با بارگذاری اندازه‌گیری‌ها با استفاده از هد فشار عرض 50 میلی‌متری به‌دست می‌آیند، می‌توانند واقعاً دقت و کیفیت سنسور را منعکس کنند.
Enviko Technology Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
دفتر چنگدو: پلاک 2004، واحد 1، ساختمان 2، پلاک 158، خیابان تیانفو 4، منطقه فناوری پیشرفته، چنگدو
دفتر هنگ کنگ: 8F، ساختمان Cheung Wang، خیابان San Wui 251، هنگ کنگ
کارخانه: ساختمان 36، منطقه صنعتی جینجیالین، شهر میانیانگ، استان سیچوان
زمان ارسال: آوریل-08-2024
