輪胎內(nèi)部溫度壓力檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輪胎溫度和壓力檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是一種輪胎內(nèi)部溫度壓力檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎在生產(chǎn)(主要是硫化工序)、性能測(cè)試(主要是高速、耐久和路試等性能試驗(yàn))和正常行駛過(guò)程中，輪胎內(nèi)部的溫度和壓力都是研究者和使用者比較關(guān)心的參數(shù)，但目前對(duì)此的測(cè)試除了硫化工序的溫度測(cè)試外還都處于空白狀態(tài)。
[0003]在輪胎硫化過(guò)程中，溫度、壓力和時(shí)間是影響輪胎硫化過(guò)程的三要素；要保證輪胎的硫化質(zhì)量，就必須保證合適的硫化溫度、壓力和時(shí)間，三者缺一不可。目前在輪胎實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于硫化溫度和時(shí)間的測(cè)量已經(jīng)比較成熟，但是對(duì)于輪胎硫化過(guò)程中壓力的測(cè)量還是一個(gè)空白，為了研究壓力對(duì)于輪胎硫化的影響，需要對(duì)輪胎硫化過(guò)程輪胎內(nèi)部壓力進(jìn)行測(cè)試，以便為制訂合理可行的硫化工藝條件。
[0004]在輪胎性能測(cè)試試驗(yàn)包括高速、耐久和路試過(guò)程中，由于輪胎在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致輪胎內(nèi)部溫度升高，橡膠材料在高溫下力學(xué)性能會(huì)下降，輪胎的最終損壞與輪胎內(nèi)部溫度升高直接相關(guān)，因此研究輪胎內(nèi)部溫度變化對(duì)于如何改進(jìn)輪胎設(shè)計(jì)、提高輪胎使用性能具有很重要的意義。同時(shí)輪胎在一定的充氣壓力和負(fù)荷下，輪胎內(nèi)部壓力的分布是否均勻，對(duì)于輪胎使用性能有著重要的影響，目前很多輪胎研究者通過(guò)有限元模擬的方法對(duì)輪胎在一定的充氣壓力和負(fù)荷下，以及在行駛過(guò)程中輪胎內(nèi)部各點(diǎn)的壓力分布進(jìn)行研究，但是由于缺乏測(cè)試裝置，通常只能通過(guò)輪胎最終損壞的位置對(duì)有限元模擬的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，無(wú)法直接對(duì)有限元模擬的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，這對(duì)研究的進(jìn)一步開(kāi)展造成困難。通過(guò)對(duì)高速、耐久和路試過(guò)程中輪胎內(nèi)部溫度和壓力的測(cè)試，能夠?yàn)檩喬バ阅芴嵘芯刻峁┲苯拥囊罁?jù)。
[0005]汽車(chē)行駛時(shí)，輪胎溫度會(huì)因與地面磨擦而升高，尤其在高速行駛及緊急剎車(chē)時(shí)，胎內(nèi)氣體溫度會(huì)急速上升，胎壓驟增，所以會(huì)有爆胎的可能。而高溫導(dǎo)致輪胎橡膠老化，疲勞強(qiáng)度下降，胎面磨損劇烈，又是可能爆胎的重要因素。爆胎是公路交通事故中的頭號(hào)殺手。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發(fā)生故障引起的，其中爆胎一項(xiàng)就占輪胎事故總量的70%。如果能在輪胎內(nèi)部植入溫度和壓力傳感器，不僅可以監(jiān)控輪胎在行駛過(guò)程中內(nèi)部溫度和壓力的變化及分布，同時(shí)可以在輪胎溫度和壓力過(guò)高時(shí)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，防止輪胎因溫度和壓力過(guò)高造成輪胎損壞引發(fā)交通事故。
[0006]總之，輪胎內(nèi)部溫度和壓力的測(cè)試對(duì)于研究輪胎生產(chǎn)工藝和輪胎使用性能以及輪胎設(shè)計(jì)改進(jìn)等都有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提出了一中輪胎內(nèi)部溫度壓力測(cè)試裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，使用者可以直觀地判斷各測(cè)試點(diǎn)溫度和壓力變化情況，并及時(shí)控制車(chē)輛的行駛。
[0008]本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種輪胎內(nèi)部溫度壓力測(cè)試裝置，包括設(shè)置在輪胎內(nèi)的溫度傳感器和壓力傳感器，其中，所述的溫度傳感器為無(wú)線溫度傳感器，壓力傳感器為無(wú)線壓力傳感器，還包括無(wú)線信號(hào)傳輸器、無(wú)線溫度采集器、無(wú)線壓力采集器和控制器，無(wú)線溫度傳感器通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸器將采集到的溫度信號(hào)傳輸給無(wú)線溫度采集器，無(wú)線壓力傳感器通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸器將采集到的壓力信號(hào)傳輸給無(wú)線壓力采集器，無(wú)線溫度采集器和無(wú)線壓力采集器均與控制器連接，無(wú)線溫度采集器將采集到的溫度值傳送至控制器，無(wú)線壓力采集器將采集到的壓力值傳送至控制器。
[0009]所述的控制器包括控制模塊、分析模塊、記錄模塊和顯示模塊，其中控制模塊用于控制測(cè)試工作的開(kāi)始和停止，并可供使用者選擇測(cè)試數(shù)據(jù)采集的頻率；記錄模塊用于對(duì)無(wú)線溫度采集器采集到的溫度值和無(wú)線壓力采集器采集到的壓力值進(jìn)行記錄；分析模塊用于對(duì)無(wú)線溫度采集器采集到的溫度值和無(wú)線壓力采集器采集到的壓力值進(jìn)行分析并得出分析結(jié)果，根據(jù)記錄值和分析結(jié)果可以直觀的判斷各測(cè)試點(diǎn)在整個(gè)硫化過(guò)程中的溫度和壓力變化情況；顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示壓力數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。
[0010]本發(fā)明還包括利用上述裝置在輪胎硫化過(guò)程中對(duì)輪胎內(nèi)部溫度壓力進(jìn)行檢測(cè)的方法，該方法包括以下步驟:
[0011](I)預(yù)先將無(wú)線溫度傳感器和無(wú)線壓力傳感器埋置到輪胎內(nèi)部指定的位置，埋置好傳感器的輪胎放到硫化機(jī)模具內(nèi)，將無(wú)線信號(hào)傳輸器穿入模具預(yù)先開(kāi)好的信號(hào)線通道孔；
[0012](2)將無(wú)線溫度采集器和無(wú)線壓力采集器分別與控制器連接，并分別與無(wú)線溫度傳感器和無(wú)線壓力傳感器進(jìn)行通信調(diào)試，完成通信調(diào)試后開(kāi)始進(jìn)行硫化；
[0013](3)通過(guò)控制器的控制模塊來(lái)控制測(cè)試工作開(kāi)始和停止，并可選擇測(cè)試數(shù)據(jù)采集的頻率；記錄模塊對(duì)獲得的溫度和壓力數(shù)值進(jìn)行記錄，分析模塊對(duì)上述溫度和壓力數(shù)值進(jìn)行分析，顯示模塊實(shí)時(shí)的將上述溫度和壓力數(shù)值及分析結(jié)果顯示在屏幕上，使用者可以直觀的判斷各測(cè)試點(diǎn)在整個(gè)硫化過(guò)程中的溫度和壓力變化情況；通過(guò)壓力測(cè)試的結(jié)果與溫度測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，可更加全面的指導(dǎo)輪胎硫化工藝條件的設(shè)定。
[0014]本發(fā)明還包括利用上述裝置在輪胎性能測(cè)試過(guò)程中對(duì)輪胎內(nèi)部溫度壓力進(jìn)行檢測(cè)的方法，該方法包括以下步驟:
[0015](I)將硫化后帶有傳感器的輪胎安裝到里程試驗(yàn)機(jī)固定支架上，調(diào)試好無(wú)線溫度采集器與輪胎內(nèi)部的無(wú)線溫度傳感器的通信連接，調(diào)試好無(wú)線壓力采集器與輪胎內(nèi)部無(wú)線壓力傳感器的通信連接；
[0016](2)然后啟動(dòng)里程試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)鼓，開(kāi)始試驗(yàn)，通過(guò)控制器的控制模塊來(lái)控制測(cè)試工作開(kāi)始和停止，并可選擇測(cè)試數(shù)據(jù)采集的頻率；記錄模塊對(duì)獲得的溫度和壓力數(shù)值進(jìn)行記錄，分析模塊對(duì)上述溫度和壓力數(shù)值進(jìn)行分析，顯示模塊實(shí)時(shí)的將上述溫度和壓力數(shù)值及分析結(jié)果顯示在屏幕上，使用者可以直觀的判斷各測(cè)試點(diǎn)在整個(gè)硫化過(guò)程中的溫度和壓力變化情況；通過(guò)壓力測(cè)試的結(jié)果與溫度測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，可更加全面的指導(dǎo)輪胎硫化工藝條件的設(shè)定。
[0017]本發(fā)明還包括利用上述裝置在輪胎正常行駛過(guò)程中對(duì)輪胎內(nèi)部溫度壓力進(jìn)行檢測(cè)的方法，該方法包括以下步驟:
[0018](I)將帶有無(wú)線溫度傳感器和無(wú)線壓力傳感器的輪胎安裝到車(chē)輛上，將無(wú)線溫度采集器和無(wú)線壓力采集器放到車(chē)輛內(nèi)，同時(shí)將控制器分別與無(wú)線溫度采集器和無(wú)線壓力采集器連接并完成通信調(diào)試；
[0019](2)啟動(dòng)汽車(chē)，控制器將對(duì)輪胎行駛過(guò)程的溫度和壓力進(jìn)行記錄，在行駛過(guò)程中如果出現(xiàn)溫度和壓力異常值，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警信息。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021](I)該壓力測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，使用者通過(guò)該裝置可以直觀的獲得各測(cè)試點(diǎn)在整個(gè)硫化過(guò)程中的溫度和壓力變化情況，通過(guò)壓力測(cè)試的結(jié)果與溫度測(cè)試結(jié)果繼續(xù)進(jìn)行分析比較，可以更加全面的指導(dǎo)輪胎硫化工藝條件的設(shè)定；
[0022](2)本發(fā)明中，傳感器與輪胎能很好的結(jié)合在一起，根據(jù)輪胎自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行合理布置，使得傳感器成為輪胎的一部分，因此傳感器的植入不影響輪胎的使用性能。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是埋置溫度壓力傳感器的輪胎結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是控制器內(nèi)部的模塊連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是輪胎硫化過(guò)程內(nèi)部溫度壓力測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖4是輪胎性能測(cè)試過(guò)程中該溫度壓力測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:I無(wú)線溫度傳感器；2無(wú)線壓力傳感器；3輪胎；4無(wú)線信號(hào)傳輸器；5無(wú)線溫度采集器；6無(wú)線壓力采集器；7控制器；8模具；9里程試驗(yàn)機(jī)固定支架；10里程試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)鼓。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029]如圖1和圖2所示，所述的輪胎內(nèi)部溫度壓力測(cè)試裝置包括無(wú)線溫度傳感器1、無(wú)線壓力傳感器2、無(wú)線信號(hào)傳輸器4、無(wú)線溫度采集器5、無(wú)線壓力采集器6和控制器7。其中無(wú)線溫度傳感器I和無(wú)線壓力傳感器2均設(shè)置在輪胎3的內(nèi)部，無(wú)線溫度傳感器I通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸器4將采集到的溫度信號(hào)傳輸給無(wú)線溫度采集器5，無(wú)線壓力傳感器2通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸器4將采集到的壓力信號(hào)傳輸給無(wú)線壓力采集器6。無(wú)線溫度采集器5和無(wú)線壓力采集