Poboljšana shema ugradnje piezoelektričnih kvarcnih senzora za vaganje na asfaltnom kolovozu

(1-točak, 2-senzor za vaganje, 3-meki osnovni sloj, 4-čvrsti osnovni sloj, 5-fleksibilni kolovoz, 6-područje slijeganja, 7-pjenasti jastučić)

Zbog različitih karakteristika slijeganja i različitih koeficijenata trenja kolovoza, vozila koja prolaze kroz piezoelektrični kvarcni senzor za vaganje doživljavaju jake vibracije, što značajno utječe na ukupnu preciznost vaganja. Nakon dugotrajne kompresije vozila, mjesto je sklono oštećenju i pucanju, što dovodi do oštećenja senzora.

2. Trenutno rješenje u ovoj oblasti: Rekonstrukcija cementno-betonskih kolovoza

Zbog problema nemogućnosti direktnog postavljanja piezoelektričnih kvarcnih mjernih senzora na asfaltni kolovoz, preovlađujuća mjera usvojena u industriji je rekonstrukcija cementno-betonskog kolovoza za područje ugradnje piezoelektričnog kvarcnog senzora za vagu. Ukupna dužina rekonstrukcije je 6-24 metra, a širina jednaka širini kolovoza.

Iako rekonstrukcija cementno-betonskog kolnika ispunjava zahtjeve čvrstoće za ugradnju piezoelektričnih kvarcnih senzora za vaganje i osigurava vijek trajanja, nekoliko problema ozbiljno ograničava njegovu široku promociju, posebno:

1) Opsežna rekonstrukcija prvobitnog kolnika koji očvršćava cement zahtijeva znatnu količinu građevinskih troškova.

2) Rekonstrukcija cementnog betona zahtijeva izuzetno dugo vrijeme izgradnje. Period stvrdnjavanja samo cementnog kolnika potrebno je 28 dana (standardni zahtjev), što nesumnjivo ima značajan utjecaj na organizaciju prometa. Naročito u nekim slučajevima kada su WIM sistemi neophodni, ali je protok saobraćaja na licu mesta izuzetno visok, izgradnja projekta je često teška.

3) Uništavanje prvobitne konstrukcije puta, što utiče na izgled.

4) Nagle promjene koeficijenata trenja mogu uzrokovati pojavu proklizavanja, posebno u kišnim uvjetima, što lako može dovesti do nezgoda.

5) Promjene u strukturi puta uzrokuju vibracije vozila, koje u određenoj mjeri utiču na tačnost vaganja.

6) Rekonstrukcija cementnog betona se ne može izvesti na nekim specifičnim putevima, kao što su podignuti mostovi.

7) Trenutno je u oblasti drumskog saobraćaja trend od belog do crnog (pretvaranje cementnog kolovoza u asfalt). Trenutno rješenje je od crne do bijele, što nije u skladu s relevantnim zahtjevima, a konstrukcijske jedinice su često otporne.

3. Poboljšan sadržaj šeme instalacije

Svrha ove sheme je da se riješi nedostatak piezoelektričnih kvarcnih senzora za mjerenje težine koji se ne mogu direktno instalirati na asfaltno betonski kolnik.

Ova shema direktno postavlja piezoelektrični kvarcni senzor za vagu na kruti osnovni sloj, izbjegavajući dugoročnu nekompatibilnost uzrokovanu direktnim ugrađivanjem krute senzorske strukture u fleksibilni kolovoz. To uvelike produžuje vijek trajanja i osigurava da točnost vaganja ne bude ugrožena.

Osim toga, nema potrebe za izvođenjem rekonstrukcije cementno-betonskog kolovoza na originalnom asfaltnom kolovozu, čime se uštedi značajan iznos troškova izgradnje i znatno skraćuje period izgradnje, pružajući izvodljivost velike promocije.

Slika 2 je šematski dijagram strukture sa piezoelektričnim kvarcnim senzorom za vaganje postavljenim na mekani osnovni sloj.