고속도로 차량의 과적 및 제한 초과는 도로 표면에 심각한 손상을 초래하고 안전 사고 위험이 높습니다. 특히 우리나라에서는 도로 안전 사고의 70%가 차량 과적 및 제한 초과에 기인하는 심각한 문제입니다. 이로 인해 약 30억 위안에 달하는 직접적인 경제적 손실이 발생하며, 차량 과적 및 고속도로 제한 초과로 인한 손실은 연간 300억 위안을 초과합니다. 따라서 고속도로에서 과적 차량을 모니터링하고 감독하는 것이 매우 중요합니다.
교통을 방해하지 않고 차량 과적을 규제하기 위해 WIM(Weighting In Moving) 고속도로 동적 계량 체계가 등장했습니다. 이 시스템은 압전 석영 센서를 활용하여 차량이 고속(<120km/h)으로 노면을 통과할 때 차량 중량을 신속하게 측정하고 사진 촬영을 위해 모니터링 카메라를 작동합니다.
Enviko 석영 센서는 고속도로 동적 계량 및 교량 보호를 위한 저가형 고성능 압전 석영 센서용으로 특별히 설계되었습니다. 고강도 항공우주 알루미늄 합금과 정밀 가공으로 제작된 이 센서는 높은 압축성, 인장성, 굽힘성, 전단성 및 피로 하중 저항성을 갖고 있습니다. 노화 처리를 통해 센서 감도는 수십 년 동안 안정적으로 유지됩니다.
내부에 특수 탄성 절연 페이스트가 채워진 Enviko 석영 센서는 일반적인 절연 임피던스 값이 200GΩ으로 안정적인 내부 압력을 유지하고 습기를 효과적으로 차단합니다.
도로 표면에 내장되어 차량이 지나갈 때 바퀴가 센서의 베어링 표면을 누르고 압전 효과로 인해 센서 내부의 석영 크리스털이 전하를 생성합니다. 그런 다음 전하는 외부 전하 증폭기에 의해 센서에 가해지는 압력에 직접적으로 비례하는 전압 신호로 증폭됩니다. 압력 신호를 계산하면 각 바퀴의 무게와 차량의 전체 무게를 얻을 수 있습니다.
압전 석영 센서의 압력-전하 비율 특성은 온도, 시간, 부하 크기 및 부하 속도에 관계없이 변하지 않습니다. 따라서 차량이 측정 표면을 고속으로 통과하는 경우에도 석영 센서는 높은 측정 정확도를 유지할 수 있습니다.
WIM 센서가 도로 표면에 내장된 후 햇빛, 비, 바퀴 압력에 노출되므로 신뢰성 테스트가 중요합니다.
온도 및 습도 사이클링 테스트:
베어링 표면이 있는 센서를 환경 테스트 챔버에 배치하여 -40℃ ~ 85℃의 온도 및 습도 사이클링 테스트를 500시간 동안 수행합니다. 테스트 중에 센서의 절연 임피던스는 100GΩ보다 낮아서는 안 됩니다. 온도 및 습도 사이클링 테스트 후 센서는 절연 보호 및 피로 하중 테스트를 거칩니다.
피로 하중 테스트:
하중 피로 테스트는 센서 끝과 중앙의 세 위치에 폭 50mm x 50mm의 강철 압력 헤드를 사용하여 6000N의 주기적 압력을 가하며 초당 1회 로딩 및 언로딩을 수행하여 총 1,000,000 피로 하중을 수행합니다. 하중을 받는 테스트 위치의 감도 변화는 0.5% 미만이어야 하며 베어링 표면이 손상되거나 분리되지 않아야 합니다.
절연 보호:
절연 보호 테스트에는 센서를 물에 완전히 담그고 실온과 80℃ 사이를 순환하며 총 테스트 기간은 1000시간입니다. 전체 테스트에서 센서의 절연 저항은 100GΩ보다 낮아서는 안됩니다.
압전 석영 센서 신호의 선형성은 제조 공정과 정확성을 나타내는 중요한 지표입니다. 우수한 압전 석영 센서는 전체 범위에서 FSO<0.5%를 보장합니다. WIM 센서의 경우 센서 길이에 따른 모든 위치의 감도 오류가 2%를 초과해서는 안 됩니다. 따라서 센서 제조에는 엄격하고 정확한 감도 테스트 장비가 필수적입니다.
로딩 특성 곡선은 모든 위치에서 센서에 적용된 100mm 폭의 로딩 헤드를 사용하여 로딩 및 언로딩 중 힘-전하 곡선과 선형성 오류(%FSO)를 측정합니다.
신호 평탄도 특성 곡선은 50mm 폭의 압력 헤드를 사용하여 8000N의 힘으로 센서의 길이 방향을 따라 하중을 가하는 동안의 감도 값을 측정하며, 각 하중 테스트 지점에서 얻은 감도 값을 사용하여 신호를 계산합니다. 센서의 길이 방향을 따른 평탄도.
그러나 일부 제조업체에서는 신호 평탄도 테스트에 의도적으로 250mm 폭의 로딩 압력 헤드를 사용합니다. 이는 특성 곡선의 평균 5배에 해당하므로 정확도가 1%로 왜곡됩니다. 50mm 폭의 압력 헤드를 사용하여 측정값을 로드하여 얻은 신호만이 센서의 정확성과 품질을 실제로 반영할 수 있습니다.
엔비코테크놀로지(주)
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게시 시간: 2024년 4월 8일
