Rozmowa o czujniku wagowym kwarcowym

Czym jest kwarc?

Kwarc jest minerałem powszechnie występującym w przyrodzie.Ale z powodu różnych układów cząsteczek, ma on różny wygląd i cechy.

Czysty kwarc jest bezbarwny i przezroczysty, a jego właściwości termiczne, chemiczne i mechaniczne mają oczywistą anisotropie.°CKwarc ma silną własność piezoelektryczną, czyli wywołuje iskry, gdy jest uderzony i mocno pociera się, co jest metodą robienia ognia z krzemieniem.

Rozwój efektu piezoelektrycznego kwarcu

W 1880 roku bracia Jacques i Pierre Curie przypadkowo odkryli magiczny efekt piezoelektryczny kryształu kwarcu.na jego powierzchni powstanie ładunek elektryczny, a ilość wygenerowanego ładunku jest proporcjonalna do masy substancji.

Zbieranie i zatrzymywanie ładunku wymaga jednak bardzo wysokich warunków impedancji, w przeciwnym razie łatwo go rozładować, a nawet trudniej go zmierzyć.Dopiero w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku wzmacniacz ładunku (CA, Charge Amplifier) został wynaleziony w celu przekształcenia ładunku w odpowiedni sygnał napięcia,po raz pierwszy realizowanie pomiaru i przetwarzania ładunku za pomocą konwencjonalnych instrumentów i urządzeń, tworząc w ten sposób pole pomiarów piezoelektrycznych.

W latach 60. szwajcarski Federalny Instytut Technologii w Zurychu opracował piezoelektryczny czujnik siły kwarcowej.

W latach siedemdziesiątych XX wieku systemy pomiaru siły piezoelektrycznego kwarcu z trzech komponentów były stosowane w inżynierii, przemyśle motoryzacyjnym i biomechanice.

Zastosowanie czujnika ważenia kwarcu

W latach dziewięćdziesiątych Szwajcaria opracowała czujnik dynamicznej ważenia z kryształem kwarcu jako czułym elementem, który może być używany na drogach.wysoka naturalna częstotliwość, szeroki zakres dynamiczny i wysoka wrażliwość, dzięki czemu osiągnął dobre wyniki zastosowań w dziedzinie przewidywania obciążenia osi pojazdów z przeciążeniem, alarmu przeciążenia mostu,ochrona tuneli i pomiar obciążenia osi pojazdu.

Jest szeroko stosowany w wielu krajach, takich jak Stany Zjednoczone, Wielka Brytania, Niemcy, Australia, Korea Południowa i Japonia.W związku z rozwojem sytuacji w krajowym transporcie towarowym i potrzebą krajowego zarządzania przeładunkiem i przeładunkiem, mój kraj opracował również czujniki ważenia kwarcu odpowiednie do zastosowań drogowych w moim kraju.

Zasada ważenia czujnika ważenia kwarcowego

Czujnik ważenia kwarcu jest urządzeniem, które wykorzystuje efekt piezoelektryczny kryształu kwarcu do przekształcania sygnału wagi w sygnał elektryczny.

1) Element wykrywający kryształ kwarcowy przekształca dynamiczną siłę opony w sygnał ładowania;

2) Jest przekształcany w napięcie analogowe przez wzmacniacz ładunku;

3) Sygnał analogowy jest następnie przekształcany w sygnał cyfrowy za pośrednictwem konwertera A/D;

Wreszcie wynik ważenia uzyskuje się za pomocą wbudowanego komputera i jego dedykowanego oprogramowania.

Struktura ogniwa obciążenia kwarcowego

Wygląd ogniwa obciążenia kwarcowego

Zalety czujników ważenia kwarcowego

1) Szeroki zakres skutecznej prędkości wykrywania dynamiki: wysoka sztywność, brak deformacji pod ciężkim obciążeniem, wysoka częstotliwość reakcji i może dokładnie mierzyć szybko zmieniające się obciążenia dynamiczne.

2) Duża wytrzymałość: przetrwała 5400000 prób wytrzymałości obciążenia 50KN bez żadnych oznak uszkodzenia.

3) Długa żywotność: żywotność przekracza 100 milionów osi.

4) Dokładna dynamiczna wagę: dobra liniowość, powtarzalność i stabilność.

5) Szeroki zakres dostosowalności do temperatur: zmiany temperatury nie mają wpływu na dokładność ważenia i nie wymagają ponownej kalibracji.

6) Łatwość montażu i szybka konstrukcja: niewielka objętość budowy, mniejsze uszkodzenia dróg i krótki cykl.

7) Silne ukrycie: po zainstalowaniu tworzy całość z powierzchnią drogi, a kierowcy trudno jest dokładnie ocenić jej konkretną lokalizację.

8) Bez konserwacji: nie wymaga drenażu, co eliminuje codzienną konserwację w aplikacji.