CN105711354A - 一种滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统 - Google Patents

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殷光荣
鄢富玉
鲁顺强
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GUIZHOU TIANKONG AUTOMATIZATION INFORMATION ENGINEERING Co Ltd
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GUIZHOU TIANKONG AUTOMATIZATION INFORMATION ENGINEERING Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/20—Devices for measuring or signalling tyre temperature only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，它包括系统主机、系统软件、控制模块、温度传感模块、主机射频收发系统和控制模块射频收发系统，系统软件安装在系统主机内，控制模块安装在电机转轴上，温度传感模块安装在轮胎内或轮胎表面；温度传感模块与控制模块相连接，系统主机连接主机射频收发系统，控制模块连接控制模块射频收发系统。本发明可用于滚动状态下轮胎内部及轮胎表面温度场的实时测量，解决了现有技术无法对轮胎动态下内部温度场进行测量的技术难题，同时也解决了普通红外温度测量对轮胎表面温度测量值准确度不高的问题。

Description

一种滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统
技术领域
本发明涉及一种轮胎内部及表面温度场测量系统，尤其是一种滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统。
背景技术
大量研究表明，轮胎的破坏主要来自橡胶在高热环境下的热降解和老化，轮胎设计的目标是在保证其他力学指标的同时考虑橡胶的耐热性和低生热性，轮胎结构开发中也非常关注轮胎局部的突变应变量所引发的局部生热过高。因此，研究轮胎高温度场测量方法，控制或降低轮胎的生热以延长轮胎的使用寿命是轮胎行业急需技术。其中在轮胎温度场高温区域埋设温度传感器，以掌握轮胎温升的实时情况就是一种重要手段。但现有的测量方法基本为有线测量，仅能用于轮胎静态测试。对于轮胎动态下内部温度测试，目前尚无可用测试设备。受检测方式的制约，目前轮胎测试都停留在滚动里程的检测和外部温度场的检测，无法监控导致轮胎损坏的内部温度场。因此，研究相关测量系统及设备，解决轮胎内部高温度场测量问题已成为行业急需。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，用于对滚动状态下轮胎内部及轮胎表面温度场进行实时测量，从而克服上述现有技术存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，其构成包括系统主机、系统软件、控制模块、温度传感模块、主机射频收发系统和控制模块射频收发系统，系统软件安装在系统主机内，控制模块安装在电机转轴上，温度传感模块安装在轮胎内或轮胎表面；温度传感模块与控制模块相连接，系统主机连接主机射频收发系统，控制模块连接控制模块射频收发系统；主机射频收发系统与控制模块射频收发系统通过天线进行无线通信。
上述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统中，当用于测量轮胎内部温度场时，可将温度传感模块安装在轮胎内，温度传感模块的连接线置于轮胎外侧与控制模块相连接。
前述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统中，当用于测量轮胎内部温度场时，温度传感模块最好在轮胎成型时事先嵌入轮胎内待测点。
前述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统中，当用于测量轮胎表面温度场时，可将温度传感模块粘于轮胎表面，温度传感模块的连接线与控制模块相连接。
前述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统中，优选的，温度传感模块内置有测量温度可达180度的高精度温度传感器。
有益效果：与现有技术相比，本发明可用于滚动状态下轮胎内部及轮胎表面温度场的实时测量，准确度高。本发明通过将温度传感模块嵌入轮胎内待测点，可对滚动状态下轮胎内部温度场进行实时测量，解决了现有技术无法对轮胎动态下内部温度场进行测量的技术难题；本发明通过将温度传感模块采用冷硫化方式粘于轮胎表面，可对滚动状态下轮胎表面温度场进行实时测量，解决了普通红外温度测量准确度不高的问题。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，包括系统主机、系统软件、控制模块、温度传感模块、主机射频收发系统和控制模块射频收发系统，系统软件安装在系统主机内，控制模块安装在电机转轴上，温度传感模块内置高精度温度传感器（测量温度可达180度）。本例中温度传感模块安装在轮胎内，用于对滚动状态下轮胎内部温度场进行实时测量。温度传感模块采用特殊小型设计，在轮胎成型时事先嵌入轮胎内待测点，温度传感模块的连接线置于轮胎外侧，轮胎硫化完成后温度传感模块的连接线通过专用接头与控制模块相连接；根据测试需要也可以将控制模块、控制模块射频收发系统及温度传感模块直接在轮胎成型时嵌入轮胎内。系统主机连接主机射频收发系统，控制模块连接控制模块射频收发系统；主机射频收发系统与控制模块射频收发系统通过天线进行无线通信。本发明所用元件均为耐高温元件，温度传感模块测量温度可达180度，满足极端测试要求。通过特殊设计一小型PCB将高精度温度传感器与外接元件连接，组成温度传感模块并在轮胎成型时嵌入轮胎内测试点，其结构确保该温度传感模块能够承受轮胎加工及测试过程中的高温、各种应力及曲挠形变。
工作原理：工作时，系统主机通过主机射频收发系统向控制模块发射启动信号，控制模块通过控制模块射频收发系统接收到系统主机的启动信号后控制温度传感模块在轮胎滚动过程中自动对轮胎内部温度进行采样测量，并通过控制模块射频收发系统将从温度传感模块测量的温度数据传回系统主机，系统主机通过主机射频收发系统接收到温度数据，然后由系统主机中的系统软件对数据进行相应处理后即可实现对滚动状态下轮胎内部温度场的实时监测。
实施例2：包括系统主机、系统软件、控制模块、温度传感模块、主机射频收发系统和控制模块射频收发系统，系统软件安装在系统主机内，控制模块安装在电机转轴上，温度传感模块内置高精度温度传感器（测量温度可达180度）。本例中，温度传感模块采用冷硫化方式粘于轮胎表面，用于对滚动状态下轮胎表面的温度场进行实时测量。温度传感模块通过专用接头与控制模块相连接。系统主机连接主机射频收发系统，控制模块连接控制模块射频收发系统；主机射频收发系统与控制模块射频收发系统通过天线进行无线通信。
工作原理：工作时，系统主机通过主机射频收发系统向控制模块发射启动信号，控制模块通过控制模块射频收发系统接收到系统主机的启动信号后控制温度传感模块在轮胎滚动过程中自动对轮胎表面温度进行采样测量，并通过控制模块射频收发系统将从温度传感模块测量的温度数据传回系统主机，系统主机通过主机射频收发系统接收到温度数据，然后由系统主机中的系统软件对数据进行相应处理后即可实现对滚动状态下轮胎内部温度场的实时监测。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，其特征在于：包括系统主机、系统软件、控制模块、温度传感模块、主机射频收发系统和控制模块射频收发系统，系统软件安装在系统主机内，控制模块安装在电机转轴上，温度传感模块安装在轮胎内或轮胎表面；温度传感模块与控制模块相连接，系统主机连接主机射频收发系统，控制模块连接控制模块射频收发系统；主机射频收发系统与控制模块射频收发系统通过天线进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，其特征在于：所述的温度传感模块安装在轮胎内，温度传感模块的连接线置于轮胎外侧与控制模块相连接。
3.根据权利要求2所述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，其特征在于：所述的温度传感模块在轮胎成型时事先嵌入轮胎内待测点。
4.根据权利要求1所述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，其特征在于：所述的温度传感模块粘于轮胎表面，温度传感模块的连接线与控制模块相连接。
5.根据权利要求1所述的滚动状态下轮胎内部及表面温度场无线测量系统，其特征在于：所述的温度传感模块内置有测量温度可达180度的高精度温度传感器。
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