CN103115736B - 轮胎气密性能检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轮胎气密性能检测装置，包括：轮胎气压获取单元，用于获取待测轮胎充气腔内部的轮胎气压信号;大气压力获取单元，用于获取待测轮胎检测环境的大气压力信号;温度获取单元，用于获取待测轮胎检测环境的环境温度信号;数据处理器，用于按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号并运算出标准大气压、标准参考温度下的待测轮胎的气压变化率。本发明的检测装置对测试环境没有严格要求，在相对稳定的空间即可以完成测试，由于运算时消除环境温度、压力的影响，获得标准条件下轮胎内压的变化值，所以检测结果更为精确，能够对轮胎的气密性进行正确评价。本发明还公开一种轮胎气密性能检测方法。

Description

轮胎气密性能检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及轮胎性能检测技术领域，特别涉及一种轮胎气密性能检测装置及检测方法。

背景技术

轮胎的气密性能关系着车辆的使用安全，因此是轮胎生产时考量轮胎质量的一个重要指标。轮胎的气密性好坏与配方及结构都有关系，因此在进行配方及结构设计时就需要考虑气密性因素，在生产时做出轮胎试品后需要进行气密性能检测，然后根据检测结果调整改变配方中的组分或者调整配方中各组分的比例，或者改变结构设计时轮胎气密层的厚度。现有技术中，进行轮胎气密性试验时一般都是采用压力表直接进行检测，这种检测结果不能准确地反应轮胎实际的气密性能，因而不能有效地指导生产、设计。

由此可见，如何对现有技术进行改进，使得轮胎的气密性能检测结果更加精确，这是本领域目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种轮胎气密性能检测装置，提高检测结果的精确性。基于此，本发明还提供一种轮胎气密性能检测方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种轮胎气密性能检测装置，包括：

轮胎气压获取单元，用于获取待测轮胎充气腔内部的轮胎气压信号;

大气压力获取单元，用于获取待测轮胎检测环境的大气压力信号;

温度获取单元，用于获取待测轮胎检测环境的环境温度信号;

数据处理器，用于按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号并运算出标准大气压、标准参考温度下的待测轮胎的气压变化率。

优选地，所述数据处理器包括：

存储单元，按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号;

运算单元，根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号运算出待测轮胎的气压变化率。

优选地，所述数据处理器还包括曲线生成单元，用于根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号生成待测轮胎的气压随时间变化的曲线。

优选地，还包括一轮胎放置架，所述轮胎放置架包括多个放置层，每个放置层设有多个轮胎放置位。

优选地，还包括检测主体，所述温度获取单元、大气压力获取单元、数据处理器设置在检测主体上。

优选地，所述轮胎气压获取单元设置在待测轮胎的气门嘴上并与气门嘴密封式地连接。

本发明的轮胎气密性能检测方法，包括如下步骤：

1)获取待测轮胎充气腔内部的轮胎气压信号;

2)获取待测轮胎检测环境的大气压力信号;

3)获取待测轮胎检测环境的环境温度信号;

4)按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号并运算出标准大气压、标准参考温度下的待测轮胎的气压变化率;

以上步骤1)、步骤2)、步骤3)无先后顺序。

优选地，步骤4)具体为：按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号;根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号运算出待测轮胎的气压变化率。

优选地，还包括步骤5)，根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号生成待测轮胎的气压随时间变化的曲线。

优选地，先对待测轮胎进行漏气检测，然后再进行步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)的检测。

与现有技术相比，本发明的轮胎气密性能检测装置，由于包括轮胎气压传感器，大气压力传感器、温度传感器，数据处理器，通过大气压力传感器、温度传感器获取检测环境的温度及大气压力，然后根据这些环境温度信号、大气压力信号以及轮胎气压信号，运算出标准大气压、标准参考温度下待测轮胎的气压变化率，所以使得本发明的检测装置及方法对测试环境没有严格要求，在相对稳定的空间即可以完成测试，由于运算时消除环境温度、压力的影响，获得标准条件下轮胎内压的变化值，所以检测结果更为精确，能够对轮胎的气密性进行正确评价。

附图说明

图1是本发明轮胎气密性能检测装置实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图通过具体的实施例来对本发明进行详细说明。

轮胎气密性能检测装置实施例

如图1所示，本实施例的轮胎气密性能检测装置包括检测主体A以及轮胎放置架5，检测主体A上设置有温度传感器2，显示单元3、大气压力传感器4、数据处理器(图中未示出)，检测主体A还连接有多个轮胎气压传感器1，轮胎气压传感器1插入到放置在轮胎放置架上的待测轮胎6的气门嘴处。

其中，轮胎放置架包括多个轮胎放置层，每个轮胎放置层设有多个轮胎放置位。

其中，设置的大气压力传感器4用于获取待测轮胎检测时的检测环境的大气压力值，设置的温度传感器2用于获取检测环境的环境温度信号，轮胎气压传感器1用于获取待测轮胎充气腔内部的轮胎气压信号(也即轮胎内压)，测得的这些数据被传送到数据处理器中，数据处理器设置有存储单元，其按预定的时间间隔存储测得的这些数据;设置有运算单元，根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号运算出待测轮胎的气压变化率;还设有曲线生成单元，用于根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号生成待测轮胎的气压随时间变化的曲线。

本实施例的轮胎气压传感器可采用高精度气压传感器，其设有和轮胎气门嘴连接的连接装置，能和轮胎气门嘴密封地连接，可选用现有技术中具有此种功能的气压传感器，具体结构此处不再赘述。

本实施例的轮胎气密性能检测装置，其检测过程如下：启动装置，将经过漏气检查无漏气的待测轮胎与轮辋的组合件放在轮胎放置架上，拔出气门芯，将轮胎气压传感器1插在气门嘴上，按照规定的气压给轮胎充气，并检查轮胎气压传感器处的气压泄露，温度传感器、大气压力传感器、轮胎气压传感器开始工作，测试的轮胎气压、环境温度、大气压力信号经各传感器传送到数据处理器，记录并按照理想气体方程计算，计算得到标准大气压(如：101.3kPa)和标准参考温度(如：21℃)下的轮胎气压值以及运算出气压变化率以及气压随时间的变化曲线，显示单元3可显示这些数据及曲线。本实施例可以同时监测多个待测轮胎的气压变化。

轮胎气密性能检测方法实施例

本实施例的轮胎气密性能检测方法包括如下步骤：先将轮胎与轮毂装配后进行泄露检查，如没有泄露情况，则进行气密性检测：使用高精度专用气压传感器—轮胎气压传感器连续检测轮胎内压值，通过温度传感器、大气压力传感器连续测试轮胎检测时所处环境的温度值以及大气压力值，经过规定时间(一般需要30～180天)的测试，将测试值全部经过数据处理器存储记录并处理计算出标准条件下的气压值，可以在数据处理器的屏幕上显示即时数据和曲线变化。

本实施例中所用的理想气体的状态方程计算如下：

测试结果数据包括：测量点的原始温度、轮胎内压值、环境大气压力、测量点的轮胎气压换算成标准温度(Tr，如21℃)、标准大气压(BPref，如101.3kPa)下的气压值，计算公式如下：

$\mathrm{Pn}=\frac{\mathrm{Tr}+273.2}{\mathrm{Ta}+273.2}\×(\mathrm{Pgauge}+\mathrm{BPobs})-\mathrm{BPref}---\left(1\right)$

Pn:标准测量仪器气压(kPa)

Pgauge:观察的测量仪器气压(kPa)

BPobs：观察的大气压力(kPa)，

BPref:参考大气压力，(如：101.3kPa)

Tr：参照温度(如：21℃)

Ta：环境温度，℃

轮胎内压变化率的计算：

轮胎的内压(也即轮胎充气腔内部的轮胎气压)下降率K按(2)式计算：

$K=\frac{\mathrm{Pn}1-\mathrm{Pn}2}{\mathrm{Pn}1}\×100---\left(2\right)$

K：轮胎内压下降率，%;

Pn1：测量后，经过换算到标准温度Tr(如：21℃)、标准气压下的测试轮胎的起始压力，单位(kPa)。

Pn2：测量后，经过换算到标准温度Tr(如：21℃)、标准气压下的测试轮胎的最终压力，单位(kPa)。

测量所用仪器及性能要求如下：

轮胎气压传感器，精度0.25级，显示位数0.1kPa，测量范围：0-1000kPa;

温度计，精度B级;

大气压力传感器，精度：0.3%，量程：0-120kPa;

数据处理器以及轮胎漏气检测装置。

本实施例具体的检测过程如下：

1、将待测轮胎装在洁净、干燥的轮辋上，不应使用任何润滑剂和粘合剂;

2、按照规定的气压给轮胎充气;

3、充气完成后，检查是否会漏气，将轮胎通过专用装置竖直放于充入清水的漏气检测装置内，直到浸没整个轮胎并静置，除去轮胎表面气泡，待水平稳后，通过四面通明的壁观察整个轮胎装置的漏气情况，观察2小时，如无漏气，则可以进行下一步试验，如果漏气则检查漏气原因，直到无漏气为止，才可以进行下一步试验；

4、取出待测轮胎后，拔出气门芯，将轮胎气压传感器插在气门嘴上，按照规定的气压给待测轮胎充气，并检查轮胎气压传感器处的气压泄露；

5、在室温下停放24h，重新调整气压至规定值，测量气压的起始点，必须取重新调整气压大于等于72h后数据；

6、每天观察数据处理器的数据的变化，查看是否正常；

7、数据处理，把所需的轮胎漏气时间段的数据(漏气时间段数据是指从测量起始点到终止点时间段的数据)进行处理，得到轮胎内压随着时间变化的曲线和数值，可以得到轮胎内压的变化值、变化率等数据。

以上步骤3中的漏气检测装置可选用现有技术中的结构，此处不再赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种轮胎气密性能检测装置，其特征在于，包括：

轮胎气压获取单元，用于获取待测轮胎充气腔内部的轮胎气压信号；

大气压力获取单元，用于获取待测轮胎检测环境的大气压力信号；

温度获取单元，用于获取待测轮胎检测环境的环境温度信号；

数据处理器，用于按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号并运算出标准大气压、标准参考温度下的待测轮胎的气压变化率；

所述数据处理器包括：

存储单元，按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号；

运算单元，根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号运算出待测轮胎的气压变化率。

2.如权利要求1所述的轮胎气密性能检测装置，其特征在于，所述数据处理器还包括曲线生成单元，用于根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号生成待测轮胎的气压随时间变化的曲线。

3.如权利要求1所述的轮胎气密性能检测装置，其特征在于，还包括一轮胎放置架，所述轮胎放置架包括多个放置层，每个放置层设有多个轮胎放置位。

4.如权利要求1所述的轮胎气密性能检测装置，其特征在于，还包括检测主体，所述温度获取单元、大气压力获取单元和数据处理器设置在检测主体上。

5.如权利要求1所述的轮胎气密性能检测装置，其特征在于，所述轮胎气压获取单元设置在待测轮胎的气门嘴上并与气门嘴密封式地连接。

6.一种轮胎气密性能检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取待测轮胎充气腔内部的轮胎气压信号；

2)获取待测轮胎检测环境的大气压力信号；

3)获取待测轮胎检测环境的环境温度信号；

4)按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号并运算出标准大气压、标准参考温度下的待测轮胎的气压变化率；

以上步骤1)、步骤2)、步骤3)无先后顺序；

步骤4)具体为：按预定的时间间隔存储轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号；根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号运算出待测轮胎的气压变化率。

7.如权利要求6所述的轮胎气密性能检测方法，其特征在于，还包括步骤5)，

根据按预定的时间间隔存储的轮胎气压信号、大气压力信号以及环境温度信号生成待测轮胎的气压随时间变化的曲线。

8.如权利要求6所述的轮胎气密性能检测方法，其特征在于，先对待测轮胎进行漏气检测，然后再进行步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)的检测。