يتسبب الحمولة الزائدة وتجاوز حدود مركبات الطرق السريعة في أضرار جسيمة لأسطح الطرق ويشكل خطرًا كبيرًا لحوادث السلامة، وهي مشكلة خطيرة بشكل خاص في بلدنا حيث تُعزى 70٪ من حوادث السلامة على الطرق إلى الحمولة الزائدة للمركبات وتجاوز الحدود. ويؤدي هذا إلى خسائر اقتصادية مباشرة تبلغ ما يقرب من 3 مليارات يوان صيني، مع خسائر ناجمة عن التحميل الزائد للمركبات وتجاوز الحدود على الطرق السريعة تتجاوز 30 مليار يوان صيني سنويا. وبالتالي، من المهم للغاية مراقبة المركبات ذات الحمولة الزائدة على الطرق السريعة والإشراف عليها.
من أجل تنظيم الحمولة الزائدة للمركبة دون تعطيل حركة المرور، ظهر نظام الوزن الديناميكي للطرق السريعة (WIM). يستخدم هذا النظام أجهزة استشعار كوارتز كهرضغطية لقياس وزن السيارة بسرعة أثناء مرور المركبات على سطح الطريق بسرعات عالية (<120 كم/ساعة) وتشغيل كاميرات المراقبة للتصوير الفوتوغرافي.
تم تصميم مستشعرات الكوارتز Enviko خصيصًا لأجهزة استشعار الكوارتز الكهرضغطية منخفضة التكلفة وعالية الأداء للوزن الديناميكي للطرق السريعة وحماية الجسور. تم تصنيع هذه المستشعرات من سبائك الألومنيوم الفضائية عالية القوة والتصنيع الدقيق، وتتميز بمقاومة عالية للضغط والشد والانحناء والقص والتعب. من خلال علاج الشيخوخة، تظل حساسية المستشعر مستقرة لعقود من الزمن.
تحافظ مستشعرات كوارتز Enviko، المملوءة داخليًا بمعجون عازل مرن خاص، على ضغط داخلي مستقر، وتمنع الرطوبة بشكل فعال، مع قيمة مقاومة عزل نموذجية تبلغ 200 جيجا أوم.
مدمجة في سطح الطريق، عندما تمر المركبات، تضغط العجلات لأسفل على سطح محمل المستشعر، مما يتسبب في توليد بلورات الكوارتز داخل المستشعر شحنة بسبب التأثير الكهرضغطي. يتم بعد ذلك تضخيم الشحنة بواسطة مضخم شحن خارجي إلى إشارة جهد، والتي تتناسب طرديًا مع الضغط المطبق على المستشعر. ومن خلال حساب إشارة الضغط يمكن الحصول على وزن كل عجلة وبالتالي الوزن الإجمالي للمركبة.
تظل نسبة الضغط إلى الشحن المميزة لمستشعرات الكوارتز الكهرضغطية دون تغيير بغض النظر عن درجة الحرارة والوقت وحجم الحمل وسرعة التحميل. لذلك، حتى عندما تمر المركبات فوق سطح القياس بسرعات عالية، يمكن لأجهزة استشعار الكوارتز الحفاظ على دقة قياس عالية.
بعد أن يتم دمج أجهزة استشعار WIM على سطح الطريق، فإنها تتعرض لأشعة الشمس والمطر وضغط العجلات، مما يجعل اختبار الموثوقية أمرًا بالغ الأهمية.
اختبار درجة الحرارة والرطوبة للدراجات:
يتم وضع المستشعرات ذات الأسطح الحاملة في غرفة اختبار بيئية لاختبارات تدوير درجة الحرارة والرطوبة من -40 إلى 85 درجة مئوية لمدة 500 ساعة. أثناء الاختبار، يجب ألا تقل مقاومة عزل المستشعرات عن 100 جيجا أوم. بعد اختبار دورة درجة الحرارة والرطوبة، تخضع المستشعرات لحماية العزل واختبار حمل الكلال.
اختبار حمل التعب:
يطبق اختبار كلال الحمل ضغطًا دوريًا يبلغ 6000 نيوتن باستخدام رأس ضغط فولاذي بعرض 50 مم × 50 مم في ثلاثة مواضع على أطراف المستشعر ووسطه، مع التحميل والتفريغ مرة واحدة في الثانية، بإجمالي 1,000,000 حمولة كلال. يجب أن يكون تباين الحساسية لمواضع الاختبار المحملة أقل من 0.5%، ويجب ألا يكون هناك أي ضرر أو انفصال لسطح المحمل.
حماية العزل:
يتضمن اختبار حماية العزل غمر المستشعر بالكامل في الماء، والتنقل بين درجة حرارة الغرفة و80 درجة مئوية، مع مدة اختبار إجمالية تبلغ 1000 ساعة. طوال الاختبار بأكمله، يجب ألا تقل مقاومة عزل المستشعر عن 100GΩ.
تعد الخطية لإشارات مستشعر الكوارتز الكهرضغطية مؤشرًا مهمًا لعمليات التصنيع والدقة. تضمن مستشعرات الكوارتز الكهرضغطية الممتازة FSO<0.5% عبر النطاق بأكمله. بالنسبة لأجهزة استشعار WIM، يجب ألا يتجاوز خطأ الحساسية في أي موضع على طول المستشعر 2%. ولذلك، فإن معدات اختبار الحساسية الصارمة والدقيقة ضرورية لتصنيع أجهزة الاستشعار.
يقيس منحنى خاصية التحميل منحنى قوة الشحن والخطأ الخطي (%FSO) أثناء التحميل والتفريغ بعرض رأس تحميل 100 مم مطبق على المستشعر في أي موضع.
يقيس منحنى خاصية تسطيح الإشارة قيمة الحساسية أثناء التحميل على طول اتجاه طول المستشعر (بدون سطح المحمل) باستخدام رأس ضغط بعرض 50 مم بقوة 8000 نيوتن، مع الحصول على قيم الحساسية عند كل نقطة اختبار تحميل تستخدم لحساب الإشارة التسطيح على طول اتجاه المستشعر.
ومع ذلك، بعض الشركات المصنعة تستخدم عمدا رأس ضغط التحميل بعرض 250 مم لاختبار تسطيح الإشارة، أي ما يعادل 5 أضعاف متوسط المنحنى المميز، مما يؤدي إلى دقة زائفة تبلغ 1٪. فقط الإشارات التي تم الحصول عليها عن طريق تحميل القياسات باستخدام رأس ضغط بعرض 50 مم يمكن أن تعكس حقًا دقة المستشعر وجودته.
شركة إنفيكو للتكنولوجيا المحدودة
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
مكتب تشنغدو: رقم 2004، الوحدة 1، المبنى 2، رقم 158، شارع تيانفو الرابع، منطقة التكنولوجيا الفائقة، تشنغدو
مكتب هونج كونج: 8F، مبنى تشيونج وانج، 251 شارع سان ووي، هونج كونج
المصنع: المبنى رقم 36، منطقة جينجيالين الصناعية، مدينة ميانيانغ، مقاطعة سيتشوان
وقت النشر: 08 أبريل 2024
