لوپ دتکتور و نحوه نصب حلقه

لوپ دتکتور (LOOP DETECTOR) یا آشکارساز حلقه یا سنسور لوپ دستگاهی است که جهت شناسایی وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم از یک مرکز کنترل آشکارساز حلقه و یک حلقه القایی تشکیل می شود.

 

کاربردهای لوپ دتکتور:

 

نحوه ارتباط حلقه با مرکز کنترل آشکارساز:

حلقه القایی و یک خازن که در مرکز کنترل آشکارساز حلقه قرار داده شده است یک نوسانگر LC را تشکیل می دهد. فرکانس تشدید این مدار رزونانسی با ظرفیت خازن و مقدار اندوکتانس حلقه تعیین می شود. ظرفیت خازن و در نتیجه فرکانس رزونانس را می توان با استفاده از تنظیم پارامترهای مرکز کنترل تغییر داد. یکی از دلایل تغییر دادن فرکانس حلقه جلوگیری از تداخل بین دو حلقه القایی مجاور یکدیگر است. هرچه اندوکتانس حلقه کمتر باشد، فرکانس نوسانگر بیشتر است که در محدوده 20 تا 170 کیلوهرتز است. جریانی که از این حلقه خالی عبور می کند، میدان مغناطیسی را در اطراف حلقه تشکیل می دهد. خطوط میدان مغناطیسی در کوتاه ترین مسیر بسته می شوند تا حلقه ها را تشکیل دهند و نوسانی با یک فرکانس پایه در حلقه ایجاد می شود. زمانیکه یک وسیله نقلیه وارد حلقه می شود خطوط میدان مغناطیسی منحرف می شوند و دیگر نمی توانند در کوتاه ترین مسیر برای تشکیل حلقه بسته شوند. در این حالت اندوکتانس حلقه کاهش می یابد و فرکانس نوسانگر بالا می رود. آشکارساز حلقه این تغییر را تشخیص می دهد و شی را شناسایی می کند. اگر انحراف فرکانس از حساسیت تنظیم شده بیشتر شود، خروجی سوئیچ می شود.

 

مراحل نصب لوپ دتکتور:

    الف: ایجاد شیار و نصب حلقه

1. برای نصب حلقه، ابتدا باید در سطح جاده یک شکاف با پهنایی حدود 40mm و عمقی بین 30mm تا 50mm با استفاده از ابزار برش سنگ تراشی بریده شود.
2. ابعاد شیار در سطح جاده می بایست مطابق با ابعاد مورد نظر حلقه بریده شود. (به توضیحات ابعاد حلقه مراجعه کنید)
3. در هر گوشه باید یک برش با زاویه 45 درجه ایجاد شود.

1. داخل شیار باید تمیز شود. (داخل شیار نباید با آب شسته شود)
2. سیم حلقه را وارد شیار کنید.
3. از عملکرد صحیح حلقه با مرکز کنترل اطمینان حاصل کنید.
4. سپس شیار باید کاملا با مواد تزریق گرم یا سرد بسته شود .(مقاومت دمای روکش کابل را درنظر بگیرید و اگر از مواد تزریق گرم استفاده می شود، از کابل مقاوم در برابر درجه حرارت کافی استفاده کنید)

   

    ب: ایجاد حلقه:

در بیشتر موارد حلقه به شکل مربع یا مستطیل نصب می شود. بسته به محیط حلقه (با توجه به شرایط محل نصب) تعداد دورهای متفاوتی باید در شیار حلقه نصب شود. بنابراین، قانون زیر اعمال می شود:

هرچه محیط حلقه (P) کوچکتر باشد، چرخش بیشتری برای حلقه لازم است.

توجه: حداقل عرض حلقه نباید کمتر از 0.8 متر باشد.

لطفاً به جدول زیر را توجه نمایید:

تعداد دور حلقه محیط حلقه 5 3-6mm 4 ​6-10mm 3 10-20mm 2 20-25mm

نسبت طول (L) به عرض (W): 1:1 تا حداکثر  1:4

 

قبل از آب بندی شیار حلقه، توصیه می شود به طور موقت خطوط حلقه را نصب و القایی را اندازه گیری کنید. القای یک حلقه را می توان با کمک یک آشکارساز حلقه یا یک تابع یا با استفاده از یک دستگاه اندازه گیری مناسب اندازه گیری نمود.

با کمک فرمول زیر، یک تخمین تقریبی از القایی قابل محاسبه است:

اندونکتانس حلقه = L محیط حلقه بر حسب متر = P تعداد دور سیم = N

L = P* (N*N+N)

مقادیر بهینه القایی یک حلقه بین 80-300µH قرار دارد.

به عنوان یک معیار اساسی برای ابعاد حلقه، عملکرد ایمن سیستم به عنوان یک کل باید در نظر گرفته شود. بنابراین، حلقه باید همیشه برای شناسایی بزرگترین وسیله نقلیه ساخته شود.

هندسه (ابعاد) یک حلقه باید با نیازهای محیط تطبیق داده شود. برای این منظور، باید برای هندسه حلقه بین تشخیص خودروهای سواری، اتوبوس، ون، وسایل نقلیه سنگین، کاربردهای ترکیبی (برای خودروهای سواری و وسایل نقلیه شهری) و مسیر حرکت تمایز ایجاد شود.در نتیجه، ابعاد حلقه توسط وسایل نقلیه ای که باید شناسایی شوند و شرایط محلی تعیین می شود. برای تشخیص بهینه خودروهای سواری، پهنای حلقه باید برابر یا کوچکتر از عریض ترین خودروی سواری که قرار است از حلقه عبور کند، انتخاب شود.

برای این منظور باید رابطه LW ≤ VW برقرار باشد.

•  (Loop width) LW: عرض حلقه
• VW (Vehicle Width) : عرض وسیله نقلیه

 

    ج) نصب حلقه:

فیدر

دو سر سیمی که در انتهای حلقه برای اتصال به مرکز کنترل لوپ دکتور مورد استفاده قرار می­گیرد را فیدر می­نامند. سیم فیدر باید با سیم حلقه از یک جنس باشد و در طول یک متر می­بایست حداقل 20 دور به هم تابیده شود. توجه داشته باشید که با افزایش طول فیدر، حساسیت حلقه کاهش خواهد یافت. به همین منظور بهتر است طول فیدر را در حداقل اندازه ممکن در نظر بگیرید. طول فیدر می­تواند تا حداکثر 10 متر در نظر گرفته شود.

رویه

پس از اطمینان از عملکرد درست حلقه، شیار را با مواد تزریق گرم یا سرد پر کنید.

مواد تزریق: قیر سرد یا گرم، رزین مصنوعی و اپوکسی به عنوان ماده تزریق مناسب است.

نکته: در صورت استفاده از قیر داغ مقاومت دمایی روکش کابل حلقه (مقاومت دمایی مطابق با مشخصات سازنده کابل) باید در نظر گرفته شود و از کابل مقاوم در برابر درجه حرارت قیر استفاده کنید.

 

مسائل مشکل ساز در نصب حلقه:

• تضعیف:

برای عملکرد صحیح یک سیستم حلقه، تضعیف حلقه از طریق وسایل نقلیه ای که باید تشخیص داده شود، عامل تعیین کننده است. تضعیف توسط منابع دیگر، مانند حضور اجسام فلزی زیر محل نصب حلقه و یا در مکان خیلی نزدیک به آن و غیره ممکن است بر این عملکرد تأثیر بگذارد و باعث ایجاد تغییر در اندوکتانس حلقه شود. بنابراین، چنین تأثیرات نامطلوبی باید از قبل در مرحله برنامه ریزی در نظر گرفته شود و به حداقل برسد. در این گونه موارد برای جبران این کاهش تعداد دور حلقه را 1 یا 2 دور افزایش دهید.

• Cross-Talk (تداخل متقابل سیستم های آشکارساز حلقه):

اغلب چندین حلقه در کنار یکدیگر نصب می شوند و این امر باعث می شود که موضوع نویز تداخل متقابل از یک سیستم حلقه به سیستم بعدی ایجاد شود. با این حال، این مشکل را می توان با حفظ فاصله حلقه ها (حداقل 2 متر)، از طریق انتخاب فرکانس های نوسانی یا با نصب حلقه هایی با تعداد دورهای مختلف برطرف کرد. (تداخل متقابل اصطلاحی است که برای توصیف تداخل فرکانسی بین دو حلقه مجاور استفاده می شود.)

 

برای نصب حلقه باید نکات زیر در نظر گرفته شود:

1. هیچ ترکی نباید در جاده وجود داشته باشد.
2. سطح جاده باید محکم و سفت باشد.
3. هنگام گذاشتن حلقه از آسیب رساندن به عایق سیم حلقه خودداری کنید.
4. هنگام قرار دادن حلقه روی لبه ها باید دقت ویژه ای داشت.
5. سیم حلقه نباید در هیچ نقطه ای از شیار بیرون بزند.
6. قبل از تزریق، یک طناب نایلونی را روی بسته بندی سیم قرار دهید و سپس دوغاب بزنید.
7. تزریق باید ضد آب باشد.
8. هیچ رطوبتی نباید وارد شیار حلقه شود پس از تزریق و قبل از سخت شدن کامل مواد تزریق، سیم حلقه نباید جابجا شود.
9. پس از سخت شدن، مقاومت عایق را در برابر زمین اندازه گیری کنید (بیش تر از 10MΩ باشد)

 

نکات ایمنی:

1. برای عملکرد صحیح و ایمن سیستم، نوع خودروهایی که هنگام عبور از حلقه شناسایی می شوند باید در نظر گرفته شود.
2. توجه داشته باشید که تشخیص افراد و اشیاء با نسبت کم قطعات فلزی ممکن است امکان پذیر نباشد.
3. نصب صحیح حلقه در سطح جاده در حیطه مسئولیت نصاب می باشد.
4. در همه موارد باید از آسیب به عایق سیم حلقه یا سیم تغذیه خودداری شود.