Il sovraccarico e il superamento dei limiti dei veicoli autostradali provoca notevoli danni al manto stradale e comporta un elevato rischio di incidenti per la sicurezza, un problema particolarmente grave nel nostro Paese dove il 70% degli incidenti stradali sono attribuiti al sovraccarico e al superamento dei limiti dei veicoli. Ciò si traduce in perdite economiche dirette di quasi 3 miliardi di RMB, con perdite dovute al sovraccarico dei veicoli e al superamento dei limiti sulle autostrade che superano i 30 miliardi di RMB all’anno. Pertanto, è di fondamentale importanza monitorare e supervisionare i veicoli sovraccarichi sulle autostrade.
Per regolare il sovraccarico dei veicoli senza interrompere il traffico, è stato sviluppato lo schema di pesatura dinamica autostradale Weighting In Moving (WIM). Questo sistema utilizza sensori piezoelettrici al quarzo per misurare rapidamente il peso del veicolo mentre i veicoli passano sulla superficie stradale ad alta velocità (<120 km/h) e attivare telecamere di monitoraggio per fotografare.
I sensori al quarzo Enviko sono appositamente progettati per sensori piezoelettrici al quarzo a basso costo e ad alte prestazioni per la pesatura dinamica delle autostrade e la protezione dei ponti. Costruiti con lega di alluminio aerospaziale ad alta resistenza e lavorazione di precisione, questi sensori possiedono un'elevata resistenza al carico di compressione, trazione, flessione, taglio e fatica. Attraverso il trattamento di invecchiamento, la sensibilità del sensore rimane stabile per decenni.
Riempiti internamente con una speciale pasta isolante elastica, i sensori al quarzo Enviko mantengono una pressione interna stabile, bloccando efficacemente l'umidità, con un valore tipico di impedenza di isolamento di 200GΩ.
Incorporate nella superficie stradale, quando i veicoli passano, le ruote premono sulla superficie di appoggio del sensore, facendo sì che i cristalli di quarzo all'interno del sensore generino carica a causa dell'effetto piezoelettrico. La carica viene quindi amplificata da un amplificatore di carica esterno in un segnale di tensione, che è direttamente proporzionale alla pressione applicata al sensore. Calcolando il segnale di pressione si può ottenere il peso di ciascuna ruota e quindi il peso totale del veicolo.
La caratteristica del rapporto pressione-carica dei sensori piezoelettrici al quarzo rimane invariata indipendentemente dalla temperatura, dal tempo, dalle dimensioni del carico e dalla velocità del carico. Pertanto, anche quando i veicoli passano sulla superficie di misurazione ad alta velocità, i sensori al quarzo possono mantenere un'elevata precisione di misurazione.
Dopo essere stati incorporati nella superficie stradale, i sensori WIM vengono esposti alla luce solare, alla pioggia e alla pressione delle ruote, rendendo cruciali i test di affidabilità.
Test ciclico di temperatura e umidità:
I sensori con superfici di appoggio vengono posizionati in una camera di test ambientale per test ciclici di temperatura e umidità da -40 ℃ a 85 ℃ per 500 ore. Durante il test l'impedenza di isolamento dei sensori non deve essere inferiore a 100GΩ. Dopo il test ciclico di temperatura e umidità, i sensori vengono sottoposti a test di protezione dell'isolamento e carico di fatica.
Prova di carico a fatica:
Un test di fatica da carico applica una pressione ciclica di 6.000 N utilizzando una testa di pressione in acciaio con una larghezza di 50 mm x 50 mm in tre posizioni alle estremità e al centro del sensore, con carico e scarico una volta al secondo, per un totale di 1.000.000 di carichi di fatica. La variazione di sensibilità delle posizioni di prova caricate deve essere <0,5% e non devono esserci danni o distacchi della superficie del cuscinetto.
Protezione dell'isolamento:
Il test di protezione dell'isolamento prevede l'immersione completa del sensore nell'acqua, il ciclo tra la temperatura ambiente e 80 ℃, con una durata totale del test di 1000 ore. Durante l'intero test, la resistenza di isolamento del sensore non deve essere inferiore a 100GΩ.
La linearità dei segnali dei sensori piezoelettrici al quarzo è un indicatore critico dei processi di produzione e della precisione. Gli eccellenti sensori piezoelettrici al quarzo garantiscono un FSO <0,5% su tutta la gamma. Per i sensori WIM, l'errore di sensibilità in qualsiasi posizione lungo la lunghezza del sensore non deve superare il 2%. Pertanto, per la produzione dei sensori è essenziale disporre di apparecchiature di test della sensibilità rigorose e accurate.
La curva caratteristica di carico misura la curva forza-carica e l'errore di linearità (%FSO) durante il carico e lo scarico con una testa di carico larga 100 mm applicata al sensore in qualsiasi posizione.
La curva caratteristica di planarità del segnale misura il valore di sensibilità durante il carico lungo la direzione della lunghezza del sensore (senza la superficie di appoggio) utilizzando una testa di pressione larga 50 mm con una forza di 8000 N, con valori di sensibilità ottenuti in ciascun punto di prova di carico utilizzato per calcolare il segnale planarità lungo la direzione della lunghezza del sensore.
Tuttavia, alcuni produttori utilizzano deliberatamente una testa di pressione di carico da 250 mm di larghezza per i test di planarità del segnale, equivalente a una media di 5 volte della curva caratteristica, con conseguente precisione falsificata dell'1%. Solo i segnali ottenuti caricando le misurazioni utilizzando una testina di pressione da 50 mm di larghezza possono riflettere realmente la precisione e la qualità del sensore.
Enviko Technology Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Ufficio di Chengdu: N. 2004, Unità 1, Edificio 2, N. 158, Tianfu 4th Street, Zona Hi-Tech, Chengdu
Ufficio di Hong Kong: 8F, edificio Cheung Wang, 251 San Wui Street, Hong Kong
Fabbrica: Edificio 36, zona industriale Jinjialin, città di Mianyang, provincia del Sichuan
Orario di pubblicazione: 08 aprile 2024
