CN204820978U - 轮胎内部温度压力检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于轮胎内部温度和压力检测领域，尤其是一种轮胎内部温度压力检测装置。包括设置在轮胎内的温度传感器和压力传感器，温度传感器为无线温度传感器，压力传感器为无线压力传感器，还包括无线信号传输器、无线温度采集器、无线压力采集器和控制器，无线温度传感器通过无线信号传输器将采集到的温度信号传输给无线温度采集器，无线压力传感器通过无线信号传输器将采集到的压力信号传输给无线压力采集器，无线温度采集器和无线压力采集器均与控制器连接，无线温度采集器将采集到的温度值传送至控制器，无线压力采集器将采集到的压力值传送至控制器。其使用方便，使用者可以直观地判断各测试点温度和压力变化情况，并及时控制车辆的行驶。
Description
技术领域
本实用新型属于轮胎内部温度和压力检测领域，尤其是一种轮胎内部温度压力检测装置。
背景技术
轮胎在生产(主要是硫化工序)、性能测试(主要是高速、耐久和路试等性能试验)和正常行驶过程中，轮胎内部的温度和压力都是研究者和使用者比较关心的参数，但目前对此的测试除了硫化工序的温度测试外还都处于空白状态。
在轮胎硫化过程中，温度、压力和时间是影响轮胎硫化过程的三要素；要保证轮胎的硫化质量，就必须保证合适的硫化温度、压力和时间，三者缺一不可。目前在轮胎实际生产过程中，对于硫化温度和时间的测量已经比较成熟，但是对于轮胎硫化过程中压力的测量还是一个空白，为了研究压力对于轮胎硫化的影响，需要对轮胎硫化过程轮胎内部压力进行测试，以便为制订合理可行的硫化工艺条件。
在轮胎性能测试试验包括高速、耐久和路试过程中，由于轮胎在高速旋转过程会产生大量的热量，导致轮胎内部温度升高，橡胶材料在高温下力学性能会下降，轮胎的最终损坏与轮胎内部温度升高直接相关，因此研究轮胎内部温度变化对于如何改进轮胎设计、提高轮胎使用性能具有很重要的意义。同时轮胎在一定的充气压力和负荷下，轮胎内部压力的分布是否均匀，对于轮胎使用性能有着重要的影响，目前很多轮胎研究者通过有限元模拟的方法对轮胎在一定的充气压力和负荷下，以及在行驶过程中轮胎内部各点的压力分布进行研究，但是由于缺乏测试装置，通常只能通过轮胎最终损坏的位置对有限元模拟的结果进行验证，无法直接对有限元模拟的结果进行验证，这对研究的进一步开展造成困难。通过对高速、耐久和路试过程中轮胎内部温度和压力的测试，能够为轮胎性能提升研究提供直接的依据。
汽车行驶时，轮胎温度会因与地面磨擦而升高，尤其在高速行驶及紧急刹车时，胎内气体温度会急速上升，胎压骤增，所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化，疲劳强度下降，胎面磨损剧烈，又是可能爆胎的重要因素。爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计，在高速公路上有46％的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70％。如果能在轮胎内部植入温度和压力传感器，不仅可以监控轮胎在行驶过程中内部温度和压力的变化及分布，同时可以在轮胎温度和压力过高时及时进行报警，防止轮胎因温度和压力过高造成轮胎损坏引发交通事故。
总之，轮胎内部温度和压力的测试对于研究轮胎生产工艺和轮胎使用性能以及轮胎设计改进等都有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一中轮胎内部温度压力测试装置，其结构简单，使用方便，使用者可以直观地判断各测试点温度和压力变化情况，并及时控制车辆的行驶。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种轮胎内部温度压力测试装置，包括设置在轮胎内的温度传感器和压力传感器，其中，所述的温度传感器为无线温度传感器，压力传感器为无线压力传感器，还包括无线信号传输器、无线温度采集器、无线压力采集器和控制器，无线温度传感器通过无线信号传输器将采集到的温度信号传输给无线温度采集器，无线压力传感器通过无线信号传输器将采集到的压力信号传输给无线压力采集器，无线温度采集器和无线压力采集器均与控制器连接，无线温度采集器将采集到的温度值传送至控制器，无线压力采集器将采集到的压力值传送至控制器。
所述的控制器包括控制模块、分析模块、记录模块和显示模块，其中控制模块用于控制测试工作的开始和停止，并可供使用者选择测试数据采集的频率；记录模块用于对无线温度采集器采集到的温度值和无线压力采集器采集到的压力值进行记录；分析模块用于对无线温度采集器采集到的温度值和无线压力采集器采集到的压力值进行分析并得出分析结果，根据记录值和分析结果可以直观的判断各测试点在整个硫化过程中的温度和压力变化情况；显示模块用于实时显示压力数据和分析结果。
本实用新型的有益效果是：
(1)该压力测试装置结构简单，使用方便，使用者通过该装置可以直观的获得各测试点在整个硫化过程中的温度和压力变化情况，通过压力测试的结果与温度测试结果继续进行分析比较，可以更加全面的指导轮胎硫化工艺条件的设定；
(2)本实用新型中，传感器与轮胎能很好的结合在一起，根据轮胎自身的结构特点进行合理布置，使得传感器成为轮胎的一部分，因此传感器的植入不影响轮胎的使用性能。
附图说明
图1是埋置温度压力传感器的轮胎结构示意图；
图2是轮胎硫化过程中硫化机模具的内部结构示意图；
图3是轮胎硫化过程中温度压力采集器和控制器的结构示意图；
图4是控制器内部的模块连接结构示意图；
图5是轮胎性能测试过程中里程试验机的结构示意图；
图6是轮胎性能测试过程中温度压力采集器和控制器的结构示意图。
图中：1无线温度传感器；2无线压力传感器；3轮胎；4无线信号传输器；5无线温度采集器；6无线压力采集器；7控制器；8模具；9里程试验机固定支架；10里程试验机转鼓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1、图2和图3所示，所述的轮胎内部温度压力测试装置包括无线温度传感器1、无线压力传感器2、无线信号传输器4、无线温度采集器5、无线压力采集器6和控制器7。其中无线温度传感器1和无线压力传感器2均设置在轮胎3的内部，无线温度传感器1通过无线信号传输器4将采集到的温度信号传输给无线温度采集器5，无线压力传感器2通过无线信号传输器4将采集到的压力信号传输给无线压力采集器6。无线温度采集器5和无线压力采集器6均与控制器7连接，无线温度采集器5将采集到的温度值传送至控制器7，无线压力采集器6将采集到的压力值传送至控制器7。利用X-光扫描对微型无线传感器进行精确定位，以确定测试点的精确位置。
所述的控制器包括控制模块、分析模块、记录模块和显示模块，其中控制模块用于控制测试工作的开始和停止，并可供使用者选择测试数据采集的频率。记录模块用于对无线温度采集器5采集到的温度值和无线压力采集器6采集到的压力值进行记录，分析模块用于对无线温度采集器5采集到的温度值和无线压力采集器6采集到的压力值进行分析并得出分析结果，根据记录值和分析结果可以直观的判断各测试点在整个硫化过程中的温度和压力变化情况。显示模块用于实时显示压力数据和分析结果。
利用本实用新型所述检测装置对轮胎内部的温度和压力进行检测可以采用如下应用：
在轮胎硫化过程中，如图1所示，预先将无线温度传感器1和无线压力传感器2埋置到轮胎3内部指定的位置，两种传感器埋置的数量和位置可根据具体的需要来确定。如图2和图3所示，埋置好传感器的轮胎3放到硫化机模具8内，将无线信号传输器4穿入模具8预先开好的信号线通道孔，将无线温度采集器5和无线压力采集器6分别与控制器7连接好，并分别与无线温度传感器1和无线压力传感器2进行通信调试，完成通信调试后开始进行硫化，通过控制器的控制模块来控制测试工作开始和停止，并可选择测试数据采集的频率。测试结束时，记录模块对获得的温度和压力数值进行记录，分析模块对上述温度和压力数值进行分析，显示模块实时的将上述温度和压力数值及分析结果显示在屏幕上，使用者可以直观的判断各测试点在整个硫化过程中的温度和压力变化情况；另外，通过压力测试的结果与温度测试结果进行比较，可更加全面的指导轮胎硫化工艺条件的设定。
在轮胎性能测试过程中，如图5和图6所示，将带有传感器硫化后的轮胎3安装到里程试验机固定支架9上，调试好无线温度采集器5和无线压力采集器6与轮胎内部的无线温度传感器1和无线压力传感器2的通信连接，然后启动里程试验机10转鼓，开始试验，通过控制器的控制模块来控制测试工作开始和停止，并可选择测试数据采集的频率。测试结束时，记录模块对获得的温度和压力数值进行记录，分析模块对上述温度和压力数值进行分析，显示模块实时的将上述温度和压力数值及分析结果显示在屏幕上，使用者可以直观的判断各测试点在整个硫化过程中的温度和压力变化情况；另外，通过压力测试的结果与温度测试结果进行比较，可更加全面的指导轮胎硫化工艺条件的设定。
在轮胎正常行驶过程中，将带有无线温度传感器1和无线压力传感器2的轮胎3安装到车辆上，将无线温度采集器5和无线压力采集器6放到车辆内，同时将控制器7分别与无线温度采集器5和无线压力采集器6连接并完成通信调试，启动汽车，控制器7将对轮胎3行驶过程的温度和压力进行记录，在行驶过程中如果出现温度和压力异常值，***将发出报警信息。收到报警信息后，驾驶者应及时停车并对轮胎进行检查。
Claims (2)
1.一种轮胎内部温度压力检测装置，包括温度传感器和压力传感器，其特征在于：所述的温度传感器为设置在轮胎内的无线温度传感器(1)，压力传感器为设置在轮胎内的无线压力传感器(2)，还包括无线信号传输器(4)、无线温度采集器(5)、无线压力采集器(6)和控制器(7)，无线温度传感器(1)通过无线信号传输器(4)将采集到的温度信号传输给无线温度采集器(5)，无线压力传感器(2)通过无线信号传输器(4)将采集到的压力信号传输给无线压力采集器(6)，无线温度采集器(5)和无线压力采集器(6)均与控制器(7)连接，无线温度采集器(5)将采集到的温度值传送至控制器(7)，无线压力采集器(6)将采集到的压力值传送至控制器(7)。
2.根据权利要求1所述的轮胎内部温度压力检测装置，其特征在于：所述的控制器包括控制模块、分析模块、记录模块和显示模块，其中控制模块用于控制测试工作的开始和停止，并可供使用者选择测试数据采集的频率；记录模块用于对无线温度采集器(5)采集到的温度值和无线压力采集器(6)采集到的压力值进行记录；分析模块用于对无线温度采集器(5)采集到的温度值和无线压力采集器(6)采集到的压力值进行分析并得出分析结果，根据记录值和分析结果可以直观的判断各测试点在整个硫化过程中的温度和压力变化情况；显示模块用于实时显示压力数据和分析结果。
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