CN110385949A - 无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪，将测量传感器和采集仪器安装于旋转机轮上，通过无线发射器将测量信号发出；由静止状态的无线接收器接收机轮测量信号，将测量信号进行解码为工程测量值，并在本地显示、存储和传输。本发明动态部分可安装在旋转机轮的轮辐上，并通过传感器将机轮充气内压、轮胎温度和机轮应变值进行不间断的动态测量。本发明装置体积小、结构紧凑，且通过无线传输使得测量的动态信号可以实时获得。解决了目前航空机轮试验中操作繁琐、存在不安全隐患、且不能进行不间断的连续测量的技术难题。

Description

无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪

技术领域

本发明涉及航空机轮试验领域，尤其是一种对航空机轮在高速运转下的动态测量仪。

背景技术

目前航空机轮试验过程中，需要对航空机轮在高速运转下的机轮充气内压和机轮温度进行测量，目前采用两种测量方法。一种是在试验前和试验后机轮停止状态下，使用人工插接传感器进行机轮内充气压力、轮胎温度；另一种是采用滑环装置将传感器测量的机轮充气压力、轮胎温度和机轮应变信号导出。前一种测量方法需要人工进行现场直接，不但操作繁琐不能实时进行连续测量，试验后轮胎温度高，并存在爆胎的不安全隐患，而且只能进行静态测量。后一种测量方法，虽然可以进行动态测量，但是通过外引的测量信号线多，在高速旋转下经常出现摔断测试线的情况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，克服现有在高速运转下机轮内压、轮胎温度和机轮应变的动态存在的操作繁琐、不安全隐患、不能进行不间断的连续测量的问题，本发明提供一种无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪，包括传感器、信号采集处理模块、无线发射器、无线接收器和信号解码及显示存储和传输模块；

所述无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪分为动态旋转部分和静止部分，在动态旋转部分，传感器包括压力传感器、温度传感器和应变片，压力传感器、温度传感器和应变片分别将轮胎压力、温度和机轮的应变转换为电信号，并将转换后的电信号送至信号采集处理模块，信号采集处理模块将采集回来的电信号进行滤波放大后进行数字化处理，将数字化处理后的测量信号传至无线发射器，无线发射器按传输协议将含测量信号的电磁波发送出去；

在静态部分，无线接收器接收到传输协议所发送的电磁波，分离出测量信号送至信号解码及显示存储和传输模块，并将信号数字化处理成工程测量值对应的压力值、温度值和应变值，并在本地进行显示与存储，或传输至计算机；

供电模块为静态部分的无线接收器和信号解码及显示存储和传输模块供电，且通过旋转变压器将电能提供给动态旋转部分的电源模块，动态旋转部分的电源模块是通过旋转变压器二次边由磁耦合将静态部分的一次变的电能吸收过来，从而为动态旋转部分进行供电。

本发明的有益效果在于其动态部分可安装在旋转机轮的轮辐上，并通过传感器将机轮充气内压、轮胎温度和机轮应变值进行不间断的动态测量。本发明装置体积小、结构紧凑，且通过无线传输使得测量的动态信号可以实时获得。解决了目前航空机轮试验中操作繁琐、存在不安全隐患、且不能进行不间断的连续测量的技术难题。

附图说明

图1是本发明的无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的测量仪将测量传感器和采集仪器安装于旋转机轮上，通过无线发射器将测量信号发出；由静止状态的无线接收器接收机轮测量信号，将测量信号进行解码为工程测量值，并在本地显示、存储和传输。

本发明提供一种无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪，包括传感器、信号采集处理模块、无线发射器、无线接收器和信号解码及显示存储和传输模块。

所述无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪分为动态旋转部分和静止部分，在动态旋转部分，传感器包括压力传感器、温度传感器和应变片，压力传感器、温度传感器和应变片分别将轮胎压力、温度和机轮的应变转换为电信号，并将转换后的电信号送至信号采集处理模块，信号采集处理模块将采集回来的电信号进行滤波放大后进行数字化处理，将数字化处理后的测量信号传至无线发射器，无线发射器按传输协议将含测量信号的电磁波发送出去；

在静态部分：无线接收器接收到传输协议所发送的电磁波，分离出测量信号送至信号解码及显示存储和传输模块，并将信号数字化处理成工程测量值对应的压力值、温度值和应变值，并在本地进行显示与存储，或传输至计算机；

供电模块为静态部分的无线接收器和信号解码及显示存储和传输模块供电，且通过旋转变压器将电能提供给动态旋转部分的电源模块，动态旋转部分的电源模块通过旋转变压器二次边由磁耦合将静态部分的一次变的电能吸收过来，从而为动态旋转部分进行供电。

本发明的实施例如下：

动态部分：

1.机轮内压测量：由无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪的信号采集处理模块提供压力传感器24V直流电源，安装在机轮充气嘴上的压力传感器将被测机轮的胎内压力0-6MPa转换为4-20mA的直流电流信号，并将4-20mA的直流电流信号传输到信号采集处理模块。

2.轮胎温度测量：预埋在轮胎上的温度传感器将被测的轮胎温度0-200℃转换为0-20mV的直流电压信号，并将温度的0-20mV的直流电压信号传输到信号采集处理模块。

3.机轮应变测量：由无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪信号采集处理模块提供应变测量10V直流电源。机轮在受到载荷力的作用下机轮产生相对应的应变，粘贴在机轮被测量点的应变片将被测点的应变转换为微应变με的直流电压信号，并将微应变με的直流电压信号传输到信号采集处理模块。

4.信号采集处理模块：将采集得到的压力的4-20mA的直流电流信号、温度的0-20mV的直流电压信号和微应变με的直流电压信号转换为数字化的工程量值，如压力、温度和产生应变力值，并将数字化的工程量值进行传输打包处理传至无线发射器。

5.无线发射器：无线发射器依据无线通讯协议将打包处理数字化的工程量值无线发射出去。

6.电源模块通过电源模块上的旋转变压器二次边由磁耦合将静态部分的一次变的电能吸收过来。

静态部分：

1.无线接收器：无线接收器接收由无线发射器发出的打包处理数字化的工程量值，并将接受到的打包处理数字化的工程量值传输到信号解码及显示存储和传输模块。

2.信号解码及显示存储和传输模块：信号解码及显示存储和传输模块先将数字化的工程量值进行处理分离出所要工程量值(如压力、温度和产生应变力值)进行显示和存储，并将工程量值依据传输协议到计算机上。

3.供电模块除了提供静态部分的用电外，还通过旋转变压器将电能提供给动态旋转部分。

无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪的使用方法如下：

第一步：将无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪贴于被测部位，将温度传感器预埋在被测点，将压力传感器通过压力管接于充气嘴上，并固定好测量传感器以免在旋转式被甩出。

第二部：固定无线发射器，并将测量线接于无线发射器的采集端口，将测量线固定或粘结在机轮上。

第三部：将无线接收器安装在试验件附近的有效接收范围内。

第四步：接通电源，无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪进行实时的测量。

Claims (1)

1.一种无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪，其特征在于：

所述无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪，包括传感器、信号采集处理模块、无线发射器、无线接收器和信号解码及显示存储和传输模块；

所述无线机轮内压、轮胎温度和机轮应变测量仪分为动态旋转部分和静止部分，在动态旋转部分，传感器包括压力传感器、温度传感器和应变片，压力传感器、温度传感器和应变片分别将轮胎压力、温度和机轮的应变转换为电信号，并将转换后的电信号送至信号采集处理模块，信号采集处理模块将采集回来的电信号进行滤波放大后进行数字化处理，将数字化处理后的测量信号传至无线发射器，无线发射器按传输协议将含测量信号的电磁波发送出去；

在静态部分，无线接收器接收到传输协议所发送的电磁波，分离出测量信号送至信号解码及显示存储和传输模块，并将信号数字化处理成工程测量值对应的压力值、温度值和应变值，并在本地进行显示与存储，或传输至计算机；

供电模块为静态部分的无线接收器和信号解码及显示存储和传输模块供电，且通过旋转变压器将电能提供给动态旋转部分的电源模块，动态旋转部分的电源模块是通过旋转变压器二次边由磁耦合将静态部分的一次变的电能吸收过来，从而为动态旋转部分进行供电。