Sơ đồ lắp đặt cải tiến cho cảm biến cân thạch anh áp điện trên mặt đường nhựa

(1 bánh, 2 cảm biến cân, 3 lớp đế mềm, 4 lớp nền cứng, 5 lớp mặt đường mềm, 6 lớp lún, 7 lớp đệm xốp)

Do đặc điểm lún khác nhau và hệ số ma sát mặt đường khác nhau, các phương tiện đi qua cảm biến cân thạch anh áp điện sẽ bị rung lắc nghiêm trọng, ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của cân tổng thể. Xe sau khi bị nén lâu ngày sẽ dễ bị hư hỏng, nứt dẫn đến hỏng cảm biến.

2. Giải pháp hiện tại trong lĩnh vực này: Tái thiết mặt đường bê tông xi măng

Do vấn đề cảm biến cân thạch anh áp điện không thể lắp đặt trực tiếp trên mặt đường nhựa, nên biện pháp phổ biến được áp dụng trong ngành là tái tạo mặt đường bê tông xi măng cho khu vực lắp đặt cảm biến cân thạch anh áp điện. Chiều dài tái thiết chung là 6-24 mét, chiều rộng bằng chiều rộng đường.

Mặc dù việc tái thiết mặt đường bê tông xi măng đáp ứng các yêu cầu về cường độ để lắp đặt cảm biến cân thạch anh áp điện và đảm bảo tuổi thọ sử dụng, nhưng một số vấn đề đã hạn chế nghiêm trọng việc quảng bá rộng rãi nó, cụ thể là:

1) Việc tái tạo mặt đường ban đầu bằng xi măng cứng lại đòi hỏi chi phí xây dựng đáng kể.

2) Tái thiết bê tông xi măng đòi hỏi thời gian thi công cực kỳ dài. Riêng mặt đường xi măng thì thời gian bảo dưỡng là 28 ngày (yêu cầu tiêu chuẩn), chắc chắn sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ đến việc tổ chức giao thông. Đặc biệt trong một số trường hợp cần có hệ thống WIM nhưng lưu lượng giao thông tại chỗ cực kỳ cao, việc xây dựng dự án thường gặp khó khăn.

3) Phá hủy kết cấu đường ban đầu, ảnh hưởng đến diện mạo.

4) Hệ số ma sát thay đổi đột ngột có thể gây ra hiện tượng trượt bánh, nhất là khi trời mưa, dễ dẫn đến tai nạn.

5) Những thay đổi về kết cấu đường gây ra rung động cho xe, ảnh hưởng đến độ chính xác của cân ở một mức độ nhất định.

6) Không thể thực hiện tái thiết bê tông xi măng trên một số tuyến đường cụ thể, chẳng hạn như cầu trên cao.

7) Hiện nay, trong lĩnh vực giao thông đường bộ đang có xu hướng chuyển từ trắng sang đen (chuyển mặt đường xi măng sang mặt đường nhựa). Giải pháp hiện nay là chuyển từ đen sang trắng, không phù hợp với yêu cầu liên quan, đơn vị thi công thường phản kháng.

3. Nội dung sơ đồ cài đặt được cải thiện

Mục đích của sơ đồ này là giải quyết vấn đề thiếu cảm biến cân thạch anh áp điện không thể lắp đặt trực tiếp trên mặt đường bê tông nhựa.

Sơ đồ này đặt trực tiếp cảm biến cân thạch anh áp điện trên lớp đế cứng, tránh vấn đề không tương thích lâu dài do việc nhúng trực tiếp cấu trúc cảm biến cứng vào mặt đường linh hoạt. Điều này giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ sử dụng và đảm bảo rằng độ chính xác của cân không bị ảnh hưởng.

Hơn nữa, không cần phải thực hiện tái thiết mặt đường bê tông xi măng trên mặt đường nhựa ban đầu, tiết kiệm một lượng đáng kể chi phí xây dựng và rút ngắn đáng kể thời gian xây dựng, mang lại tính khả thi cho việc xúc tiến quy mô lớn.

Hình 2 là sơ đồ nguyên lý kết cấu với cảm biến cân thạch anh áp điện được đặt trên lớp đế mềm.