Vylepšené schéma instalace piezoelektrických křemenných vážicích senzorů na asfaltovém povrchu

(1 kolo, 2 vážicí senzor, 3 měkká základní vrstva, 4 tuhá základní vrstva, 5 flexibilní chodník, 6 sesedací plocha, 7 pěnová podložka)

Kvůli různým charakteristikám sedání a různým koeficientům tření vozovky dochází u vozidel projíždějících piezoelektrickým křemenným vážicím senzorem k silným vibracím, které významně ovlivňují celkovou přesnost vážení. Po dlouhodobém stlačení vozidla je místo náchylné k poškození a prasknutí, což vede k poškození snímače.

2. Aktuální řešení v této oblasti: Rekonstrukce cementobetonových vozovek

Vzhledem k problému, že piezoelektrické křemenné vážicí senzory nelze instalovat přímo na asfaltovou vozovku, převládajícím opatřením přijatým v průmyslu je rekonstrukce cementobetonové vozovky pro oblast instalace piezoelektrických křemenných vážicích senzorů. Délka generální rekonstrukce je 6-24 metrů, šířka odpovídá šířce komunikace.

Přestože rekonstrukce cementobetonové vozovky splňuje pevnostní požadavky pro instalaci piezoelektrických křemenných vážicích senzorů a zajišťuje životnost, několik problémů vážně omezuje její širokou propagaci, konkrétně:

1) Rozsáhlá rekonstrukce původního chodníku zpevněním cementu vyžaduje značné stavební náklady.

2) Cementobetonová rekonstrukce vyžaduje extrémně dlouhou dobu výstavby. Samotná doba zrání cementové vozovky potřebuje 28 dní (standardní požadavek), což má nepochybně významný dopad na organizaci dopravy. Zejména v některých případech, kdy jsou systémy WIM nezbytné, ale provoz na místě je extrémně vysoký, je výstavba projektu často obtížná.

3) Destrukce původní konstrukce vozovky, ovlivnění vzhledu.

4) Náhlé změny koeficientů tření mohou způsobit smykové jevy, zejména v deštivých podmínkách, které mohou snadno vést k nehodám.

5) Změny ve struktuře vozovky způsobují vibrace vozidla, které do určité míry ovlivňují přesnost vážení.

6) Rekonstrukce cementobetonů nelze realizovat na některých specifických komunikacích, jako jsou např. zvýšené mosty.

7) V současné době je v oblasti silničního provozu trend od bílé k černé (přeměna cementové vozovky na asfaltovou). Současné řešení je od černé k bílé, což je v rozporu s příslušnými požadavky, a stavební jednotky jsou často odolné.

3. Vylepšený obsah instalačního schématu

Účelem tohoto schématu je vyřešit nedostatek piezoelektrických křemenných vážicích senzorů, které nelze přímo instalovat na asfaltobetonový chodník.

Toto schéma umisťuje piezoelektrický křemenný vážicí senzor přímo na pevnou základní vrstvu, čímž se vyhne dlouhodobému problému s nekompatibilitou způsobeným přímým zabudováním tuhé konstrukce senzoru do flexibilního chodníku. Tím se výrazně prodlouží životnost a nebude ovlivněna přesnost vážení.

Navíc není potřeba provádět rekonstrukci cementobetonové vozovky na původní asfaltové vozovce, čímž se ušetří značné množství stavebních nákladů a výrazně se zkrátí doba výstavby, což umožňuje rozsáhlou propagaci.

Obrázek 2 je schematický diagram struktury s piezoelektrickým křemenným vážicím senzorem umístěným na měkké základní vrstvě.