고속도로 차량의 과적 및 제한 초과는 도로 표면에 심각한 손상을 입히고 안전 사고 위험을 높입니다. 특히 우리나라에서는 도로 안전 사고의 70%가 차량 과적 및 제한 초과로 인해 발생하고 있어 심각한 문제입니다. 이로 인해 직접적인 경제적 손실은 약 30억 위안에 달하며, 고속도로 차량 과적 및 제한 초과로 인한 손실액은 연간 300억 위안을 초과합니다. 따라서 고속도로의 과적 차량을 모니터링하고 감독하는 것은 매우 중요합니다.
교통을 방해하지 않고 차량 과적을 규제하기 위해, 이동 중 차량 중량 측정(WIM) 고속도로 동적 중량 측정 시스템이 도입되었습니다. 이 시스템은 압전 석영 센서를 사용하여 차량이 고속(120km/h 미만)으로 도로 표면을 통과할 때 차량 중량을 빠르게 측정하고, 이를 모니터링 카메라로 촬영합니다.
Enviko 석영 센서는 고속도로 동적 계량 및 교량 보호용 저가 고성능 압전 석영 센서용으로 특별히 설계되었습니다. 고강도 항공우주용 알루미늄 합금과 정밀 가공으로 제작된 이 센서는 높은 압축, 인장, 굽힘, 전단 및 피로 하중 저항성을 갖추고 있습니다. 노화 처리를 통해 센서 감도는 수십 년 동안 안정적으로 유지됩니다.
특수 탄성 절연 페이스트로 내부가 채워진 Enviko 석영 센서는 안정적인 내부 압력을 유지하여 습기를 효과적으로 차단하며 일반적인 절연 임피던스 값은 200GΩ입니다.
도로 표면에 매립된 센서는 차량이 도로 위를 지나갈 때 바퀴가 센서의 지지면을 누르게 되고, 이로 인해 센서 내부의 석영 크리스털이 압전 효과에 의해 전하를 생성합니다. 이 전하는 외부 전하 증폭기에 의해 전압 신호로 증폭되는데, 이 전압 신호는 센서에 가해지는 압력에 정비례합니다. 압력 신호를 계산하면 각 바퀴의 무게와 차량의 총 중량을 구할 수 있습니다.
압전 석영 센서의 압력-전하비 특성은 온도, 시간, 하중 크기, 하중 속도에 관계없이 일정하게 유지됩니다. 따라서 차량이 측정 표면을 고속으로 통과하더라도 석영 센서는 높은 측정 정확도를 유지할 수 있습니다.
WIM 센서가 도로 표면에 삽입된 후 햇빛, 비, 바퀴 압력에 노출되므로 신뢰성 테스트가 매우 중요합니다.
온도 및 습도 사이클링 테스트:
베어링 표면이 있는 센서는 -40°C ~ 85°C의 온도 및 습도 순환 시험을 위해 환경 시험 챔버에 500시간 동안 설치됩니다. 시험 중 센서의 절연 임피던스는 100GΩ 이상이어야 합니다. 온도 및 습도 순환 시험 후, 센서는 절연 보호 및 피로 하중 시험을 거칩니다.
피로 하중 시험:
하중 피로 시험은 센서의 양 끝과 중간 세 지점에 폭 50mm x 50mm의 강철 압력 헤드를 사용하여 6,000N의 반복 압력을 가하고, 초당 한 번씩 하중을 가하고 제거하여 총 1,000,000회의 피로 하중을 가하는 시험입니다. 하중 시험 위치의 민감도 변화는 0.5% 미만이어야 하며, 지지면의 손상이나 분리가 없어야 합니다.
절연 보호:
절연 보호 시험은 센서를 물에 완전히 담그고 실온과 80°C 사이를 순환하며 총 1000시간 동안 시험하는 것을 포함합니다. 전체 시험 기간 동안 센서의 절연 저항은 100GΩ 이상이어야 합니다.
압전 석영 센서 신호의 선형성은 제조 공정과 정확도를 나타내는 중요한 지표입니다. 우수한 압전 석영 센서는 전체 범위에서 FSO<0.5%를 보장합니다. WIM 센서의 경우, 센서 길이 방향의 모든 위치에서 감도 오차가 2%를 초과해서는 안 됩니다. 따라서 센서 제조에는 엄격하고 정확한 감도 테스트 장비가 필수적입니다.
로딩 특성 곡선은 센서에 임의의 위치에서 100mm 폭의 로딩 헤드를 적용하여 로딩 및 언로딩 시의 힘-전하 곡선과 선형성 오차(%FSO)를 측정합니다.
신호 평탄도 특성 곡선은 8000N의 힘으로 50mm 폭의 압력 헤드를 사용하여 센서의 길이 방향(베어링 표면 없음)을 따라 하중을 가하는 동안의 감도 값을 측정하며, 각 하중 시험 지점에서 얻은 감도 값을 사용하여 센서의 길이 방향에 따른 신호 평탄도를 계산합니다.
그러나 일부 제조업체는 신호 평탄도 시험에 고의로 250mm 폭의 하중 압력 헤드를 사용하는데, 이는 특성 곡선의 5배 평균에 해당하여 1%의 정확도를 왜곡하는 결과를 초래합니다. 50mm 폭의 압력 헤드를 사용하여 하중 측정을 통해 얻은 신호만이 센서의 정확도와 품질을 정확하게 반영할 수 있습니다.
엔비코테크놀로지 주식회사
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
청두 사무실: 청두시 하이테크 존 티안푸 4가 158호 2동 1호 2004호
홍콩 사무실: 8층, Cheung Wang Building, 251 San Wui Street, Hong Kong
공장: 쓰촨성 면양시 진지아린공업구 36호동
게시 시간: 2024년 4월 8일
