Overbelasting en overschrijding van de limieten van snelwegvoertuigen veroorzaken aanzienlijke schade aan het wegdek en vormen een hoog risico op ongevallen. Dit is een bijzonder ernstig probleem in ons land, waar 70% van de verkeersongevallen wordt toegeschreven aan overbelasting en overschrijding van de limieten. Dit resulteert in een direct economisch verlies van bijna 3 miljard RMB, waarbij de jaarlijkse verliezen door overbelasting en overschrijding van de limieten op snelwegen meer dan 30 miljard RMB bedragen. Het is daarom van cruciaal belang om overbeladen voertuigen op snelwegen te monitoren en te controleren.
Om overbelasting van voertuigen te reguleren zonder het verkeer te hinderen, is het dynamische wegensysteem Weighting In Moving (WIM) voor snelwegen ontwikkeld. Dit systeem maakt gebruik van piëzo-elektrische kwartssensoren om snel het voertuiggewicht te meten wanneer voertuigen met hoge snelheid (<120 km/u) over het wegdek rijden en activeert bewakingscamera's voor het vastleggen van de beelden.
Enviko-kwartssensoren zijn speciaal ontworpen voor voordelige, hoogwaardige piëzo-elektrische kwartssensoren voor dynamische weging op snelwegen en brugbescherming. Deze sensoren zijn vervaardigd van een zeer sterke aluminiumlegering uit de lucht- en ruimtevaart en zijn nauwkeurig bewerkt. Ze zijn bestand tegen hoge druk-, trek-, buig-, afschuif- en vermoeiingsbelastingen. Dankzij de verouderingsbehandeling blijft de sensorgevoeligheid tientallen jaren stabiel.
Enviko-kwartssensoren zijn van binnen gevuld met een speciale elastische isolatiepasta, waardoor de interne druk stabiel blijft en vocht effectief wordt geblokkeerd. De typische isolatie-impedantie bedraagt 200 GΩ.
Wanneer voertuigen eroverheen rijden, drukken de wielen in het wegdek op het draagvlak van de sensor, waardoor de kwartskristallen in de sensor door het piëzo-elektrische effect lading genereren. Deze lading wordt vervolgens door een externe ladingsversterker versterkt tot een spanningssignaal, dat recht evenredig is met de druk die op de sensor wordt uitgeoefend. Door het druksignaal te berekenen, kan het gewicht van elk wiel en daarmee het totale gewicht van het voertuig worden berekend.
De druk-ladingverhouding van piëzo-elektrische kwartssensoren blijft onveranderd, ongeacht temperatuur, tijd, belastinggrootte en belastingsnelheid. Kwartssensoren kunnen daarom een hoge meetnauwkeurigheid behouden, zelfs wanneer voertuigen met hoge snelheid over het meetoppervlak rijden.
Nadat WIM-sensoren in het wegdek zijn geplaatst, worden ze blootgesteld aan zonlicht, regen en wielspanning. Daarom is het testen van de betrouwbaarheid van cruciaal belang.
Temperatuur- en vochtigheidscyclustest:
Sensoren met dragende oppervlakken worden gedurende 500 uur in een testkamer geplaatst voor temperatuur- en vochtigheidscycli van -40 °C tot 85 °C. Tijdens de test mag de isolatie-impedantie van de sensoren niet lager zijn dan 100 GΩ. Na de temperatuur- en vochtigheidscycli worden de sensoren getest op isolatiebescherming en vermoeiingsbelasting.
Vermoeidheidsbelastingstest:
Bij een belastingsvermoeiingstest wordt een cyclische druk van 6000 N toegepast met behulp van een stalen drukkop met een breedte van 50 mm x 50 mm op drie posities aan de uiteinden en in het midden van de sensor. De druk wordt één keer per seconde belast en ontlast, wat neerkomt op 1.000.000 vermoeiingsbelastingen. De gevoeligheidsvariatie van de belaste testposities moet <0,5% zijn en er mag geen schade of losraken van het draagvlak optreden.
Isolatiebescherming:
De isolatietest omvat het volledig onderdompelen van de sensor in water, met een temperatuur tussen kamertemperatuur en 80 °C, met een totale testduur van 1000 uur. Gedurende de gehele test mag de isolatieweerstand van de sensor niet lager zijn dan 100 GΩ.
De lineariteit van piëzo-elektrische kwartssensorsignalen is een cruciale indicator voor productieprocessen en nauwkeurigheid. Uitstekende piëzo-elektrische kwartssensoren garanderen een FSO < 0,5% over het gehele bereik. Voor WIM-sensoren mag de gevoeligheidsfout op elke positie langs de sensorlengte niet groter zijn dan 2%. Daarom is strikte en nauwkeurige gevoeligheidstestapparatuur essentieel voor de productie van sensoren.
De belastingkarakteristiek meet de kracht-ladingcurve en de lineariteitsfout (%FSO) tijdens het laden en ontladen met een laadkop met een breedte van 100 mm die op elke positie op de sensor wordt toegepast.
De signaalvlakheidskarakteristiek meet de gevoeligheidswaarde tijdens belasting in de lengterichting van de sensor (zonder het draagvlak) met behulp van een drukkop met een breedte van 50 mm en een kracht van 8000 N. De gevoeligheidswaarden die bij elk belastingstestpunt worden verkregen, worden gebruikt om de signaalvlakheid in de lengterichting van de sensor te berekenen.
Sommige fabrikanten gebruiken echter bewust een drukkop met een breedte van 250 mm voor het testen van de vlakheid van signalen, wat overeenkomt met een vijfvoudige middeling van de karakteristieke curve, wat resulteert in een onjuiste nauwkeurigheid van 1%. Alleen signalen verkregen door belastingmetingen met een drukkop met een breedte van 50 mm kunnen de nauwkeurigheid en kwaliteit van de sensor daadwerkelijk weerspiegelen.
Enviko Technology Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Kantoor Chengdu: nr. 2004, Unit 1, Gebouw 2, nr. 158, Tianfu 4th Street, Hi-tech Zone, Chengdu
Kantoor in Hong Kong: 8F, Cheung Wang-gebouw, 251 San Wui Street, Hong Kong
Fabriek: Gebouw 36, Industriegebied Jinjialin, Stad Mianyang, Provincie Sichuan
Plaatsingstijd: 08-04-2024
