Banco de ensayos para materiales piezoeléctricos en aplicaciones viales

Abstract

The test bench system described in this paper performs experiments on piezoelectric materials used in road traffic applications, covering a range between 14 and 170 km/h, which is considered enough for testing under standard traffic conditions. A software has been developed to control the three phase induction motor driver and to acquire all the measurement data of the piezoelectric materials. The mass over each system’s axis can be selected, with a limit of 60 kg over each wheel. The test bench is used to simulate the real behaviour of buried piezoelectric cables in road traffic applications for both light and heavy vehicles. This new test bed system is a powerful research tool and can be applied to determine the optimal installation and configuration of the piezoelectric cable sensors and opens a new field of research: the study of energy harvesting techniques based on piezoelectric materials.<br><br>En este trabajo se define y propone un banco de ensayos que permite testar materiales piezoeléctricos para aplicaciones viales en sus diferentes configuraciones en un rango de velocidad entre los 14 y los 170 km/h, lo que cubre sobradamente las condiciones de tráfico real. Tanto el control del variador de velocidad del motor trifásico que realiza el accionamiento del banco, como la recogida de resultados de medida en las pruebas de excitación y de fatiga de los compuestos piezoeléctricos, se realiza de forma automatizada mediante código informatico. El peso que soporta cada eje del banco es configurable, permitiendo reproducir las señales obtenidas en aplicaciones donde los materiales piezoeléctricos actúan de sensores enterrados en la calzada para vehículos tanto pesados como ligeros. Gracias a esta nueva herramienta se facilita la investigación con materiales de este tipo en aplicaciones viales optimizando tanto el tipo como la disposición e instalación de los mismos, además de abrir el camino a la novedosa investigación sobre la generación y acumulación de energía eléctrica basada en materiales piezoeléctricos.

Keywords

• Test
• piezoelectric material
• piezoelectric characterization
• road traffic
• energy harvesting
• Ensayo
• material piezoeléctrico
• sensorización vial
• generación de energía