La surcharge et le dépassement des limites de vitesse des véhicules routiers causent des dommages importants aux chaussées et présentent un risque élevé d'accidents, un problème particulièrement grave dans notre pays, où 70 % des incidents routiers sont imputables à la surcharge et au dépassement des limites. Cela entraîne des pertes économiques directes de près de 3 milliards de RMB, dont plus de 30 milliards de RMB par an. Il est donc crucial de surveiller et de superviser les véhicules surchargés sur les autoroutes.
Afin de réguler la surcharge des véhicules sans perturber la circulation, le système de pesage dynamique routier WIM (Weighting In Moving) a vu le jour. Ce système utilise des capteurs à quartz piézoélectriques pour mesurer rapidement le poids des véhicules lorsqu'ils passent sur la chaussée à grande vitesse (< 120 km/h) et déclencher des caméras de surveillance pour les photographier.
Les capteurs à quartz Enviko sont spécialement conçus pour les capteurs à quartz piézoélectriques économiques et performants destinés au pesage dynamique des autoroutes et à la protection des ponts. Fabriqués en alliage d'aluminium aéronautique haute résistance et usinés avec précision, ces capteurs offrent une excellente résistance à la compression, à la traction, à la flexion, au cisaillement et à la fatigue. Grâce à un traitement de vieillissement, leur sensibilité reste stable pendant des décennies.
Remplis intérieurement d'une pâte isolante élastique spéciale, les capteurs à quartz Enviko maintiennent une pression interne stable, bloquant efficacement l'humidité, avec une valeur d'impédance d'isolation typique de 200 GΩ.
Intégré à la chaussée, le capteur exerce une pression sur sa surface d'appui lors du passage des véhicules. Les cristaux de quartz à l'intérieur génèrent alors une charge par effet piézoélectrique. Cette charge est ensuite amplifiée par un amplificateur de charge externe pour former un signal de tension directement proportionnel à la pression appliquée au capteur. Le calcul de ce signal de pression permet d'obtenir le poids de chaque roue, et donc le poids total du véhicule.
Le rapport pression/charge caractéristique des capteurs à quartz piézoélectriques reste inchangé quelles que soient la température, le temps, la taille et la vitesse de la charge. Ainsi, même lorsque des véhicules passent sur la surface de mesure à grande vitesse, les capteurs à quartz peuvent maintenir une grande précision de mesure.
Une fois les capteurs WIM intégrés à la surface de la route, ils sont exposés au soleil, à la pluie et à la pression des roues, ce qui rend les tests de fiabilité cruciaux.
Test de cycle de température et d'humidité :
Les capteurs à surface d'appui sont placés dans une chambre d'essai climatique pour des tests de cycles de température et d'humidité de -40 °C à 85 °C pendant 500 heures. Pendant ces tests, l'impédance d'isolement des capteurs ne doit pas être inférieure à 100 GΩ. Après ces tests, les capteurs sont soumis à des tests de protection d'isolement et de fatigue.
Essai de charge de fatigue :
Un essai de fatigue sous charge applique une pression cyclique de 6 000 N à l'aide d'une tête de pression en acier de 50 mm x 50 mm de large, en trois positions aux extrémités et au milieu du capteur, avec un chargement et un déchargement par seconde, soit un total de 1 000 000 de charges de fatigue. La variation de sensibilité des positions d'essai sous charge doit être inférieure à 0,5 %, et la surface d'appui ne doit subir ni dommage ni décollement.
Protection d'isolation :
Le test de protection d'isolement consiste à immerger complètement le capteur dans l'eau, en alternant entre température ambiante et 80 °C, pour une durée totale de 1 000 heures. Pendant toute la durée du test, la résistance d'isolement du capteur ne doit pas être inférieure à 100 GΩ.
La linéarité des signaux des capteurs à quartz piézoélectriques est un indicateur essentiel des procédés de fabrication et de la précision. D'excellents capteurs à quartz piézoélectriques garantissent une FSO inférieure à 0,5 % sur toute la plage. Pour les capteurs WIM, l'erreur de sensibilité en tout point sur la longueur du capteur ne doit pas dépasser 2 %. Par conséquent, des équipements de test de sensibilité rigoureux et précis sont essentiels pour la fabrication de capteurs.
La courbe caractéristique de chargement mesure la courbe force-charge et l'erreur de linéarité (% FSO) pendant le chargement et le déchargement avec une largeur de tête de chargement de 100 mm appliquée au capteur à n'importe quelle position.
La courbe caractéristique de planéité du signal mesure la valeur de sensibilité pendant le chargement dans le sens de la longueur du capteur (sans la surface d'appui) à l'aide d'une tête de pression de 50 mm de largeur avec une force de 8 000 N, avec des valeurs de sensibilité obtenues à chaque point de test de chargement utilisées pour calculer la planéité du signal dans le sens de la longueur du capteur.
Cependant, certains fabricants utilisent délibérément une tête de pression de charge de 250 mm de large pour tester la planéité du signal, ce qui équivaut à une moyenne de 5 fois la courbe caractéristique, ce qui fausse la précision de 1 %. Seuls les signaux obtenus par des mesures de charge avec une tête de pression de 50 mm de large peuvent véritablement refléter la précision et la qualité du capteur.
Enviko Technology Co., Ltd.
E-mail: info@enviko-tech.com
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Date de publication : 08/04/2024
