CN1193219C - 轮胎测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎测试设备，并尤其是涉及一种用于测试飞机轮胎的设备。本发明提供了一种轮胎测试设备，其包括压力传感器和温度传感器，可以计算出基准温度下的有效压力，因此轮胎可以在热或冷的时候测量。该设备还包括氧气传感器，从而也可以确定轮胎的氧气含量。

Description

轮胎测试设备

技术领域

本发明涉及一种轮胎测试设备，并尤其是涉及一种用于测试飞机轮胎的设备。

背景技术

要求飞机轮胎最大包含5％的氧气。此原因在于如果轮胎变热到超过约200℃(在一组制动器结合或制动的情况下会发生)，轮胎材料中的氯丁基分解并产生异戊尖二烯，而异戊尖二烯与氧气一同形成可自燃的混合物。飞机轮胎的自燃可能是未知数量的先前无法解释的飞机失事的原因。

由于将飞机配装碳制动器已经变得越来越普遍，因此这种自燃情况趋于增加，碳制动器由于它们比传统制动器更轻、更高效并寿命更长而是有利的，然而，传统制动器在大约400℃下熔化，而碳制动器在高到大约1100℃下都是有效的，因此在结合的制动器中产生并由此可以传导到飞机轮胎上的温度相应地增高。

由于具有自燃的已知问题，具有一个飞机轮胎内5％氧气的指令极限；存在如此低浓度的氧气可以防止异戊尖二烯存在时发生自燃。

飞机拥有者和用户设法通过用氮气填充轮胎来满足这个极限，例如，飞机轮胎需要大约三十个大气压，并因此在充气之前轮胎内的空气被稀释大约三十倍。在充气之前轮胎内存在的空气一般为包含大约21％氧气的环境空气；用纯氮气稀释该空气三十倍将导致轮胎内的氧气含量为0.7％，正好处于指令极限之内。

然而，用于填充(或再填充)轮胎的氮气难得纯净，并且在某些情况下可能包含若干百分比的氧气。要求氮气源包含少于4.3％的氧气(对于三十个大气压的轮胎)，以便可以满足5％的含量。

在很多情况下，飞机拥有者利用液化氮气填充和再填充其飞机的轮胎，并且实际上这种气源可以接近100％纯净。然而，液化氮气非常昂贵，因此其他不太认真的拥有者和用户代之以利用加压氮气。加压氮气经常主要是因为价格而购买，而质量(即气体中存在的氧气百分比)并未得以保证，并且可能是未知的。

同样，在一些飞机场，地勤人员并不合格或者未经训练而理解到轮胎的氧气含量的重要性，并且已经得知在没有可用的氮气源时用氧气源填充轮胎。

除了飞机轮胎内气体的氧气含量非常关键之外，轮胎内气体的压力也是至关重要的。从而，未充满的轮胎不能够提供与它预期能提供的相同的抓地程度，并且认为在跑道上滞留有水(在轮胎和跑道表面之间驻留有一层水的情况下，降低了它们之间的抓紧程度)，未充满的轮胎尤其易于浮滑或者飘滑。发生过很多飞机滑出跑道的飞机事故，并且认为浮滑易于导致飞机无法停止。

用于飞机轮胎的压力测试设备是公知的。一种形式的测试设备包括一个与一百多年之前发明的第一种类似的机械测量仪器，更先进的设备利用机电传感器。

然而，利用这种设备，只有测试轮胎处于已知的基准温度下的压力是可行的，而这一般意味着轮胎必须处于或接近周围温度，否则轮胎内的气体将比相应气体在冷的时候的压力高，而温度导致的变化将使得压力数据不可靠。

例如在美国，联邦航空局(FAA)已经表达了轮胎压力要每天测试的愿望，但是航空公司表明这在实际中难于实现，由于飞机经常处于连续工作中一次达到三周，并且在这个时间段内，对于使轮胎可以充分冷却，进行可靠的测试来说，飞机处于地面上的时间不够长。

也可以使用氧气测试设备，通过该设备可以测试出飞机轮胎的氧气含量。然而，由于进行测试所花费的时间，这些设备的使用并不普遍，因此，已经评估到测试大型飞机上每个轮胎的压力和氧气含量要耗去达两个小时，而这长于大多数飞机的理想周转时间(还没有考虑轮胎充分冷却而进行可靠压力测试所需的时间)。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮胎测试设备，该设备可以在飞机轮胎是热的或冷的时候使用。

本发明的另一目的是提供一种轮胎测试设备，该设备可以在一次操作中测试轮胎的压力和氧气含量，即，仅需要利用轮胎气门上的气门头一次。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种轮胎测试设备，包括开口12，要被测试的轮胎的一部分气门14可以配合到其中，所述开口12通向数个空腔20、40、44的每一个，温度传感器22位于所述空腔之一内，压力传感器50位于所述空腔之一内，以及氧气传感器62位于所述空腔之一内。

因此，根据本发明，提供了一种轮胎测试设备，该设备包括压力传感器，其特征在于，该设备还包括温度传感器。

优选地是，该设备具有记录轮胎容量的装置，以及计算基准温度下有效压力的装置。在优选实施例中，基准温度下的有效压力可以通过该装置计算，但在其他(非优选)实施例中，压力计算可以例如通过所测量的压力和温度下载到其上的计算机或其他装置单独进行。

公知的是压力、温度和给定量气体的体积之间的关系彼此相关联(波义耳定律)，并且轮胎之内气体体积方面的常识可以使任何特定温度下的压力数据能够换算到另一温度(基准温度)下的压力数据。于是，如果确定了轮胎的压力应该在0℃下测量，而实际压力在50℃下测量，那么可以轻易计算出0℃下的等价或有效压力。

该设备在任何给定温度下测量轮胎的能力以及在优选实施例中的计算基准温度下的压力的能力使得该设备能够更好地检测轮胎发生的气体泄漏。从而，通过传统的压力测试装置，仍然不可能获得任何真正有用的数据，即使允许飞机的轮胎冷却并每天加以测量，如果相同的飞机一天处于诸如亚利桑那的高温环境中，而在另一天处于诸如阿拉斯加的寒冷气候中，由于环境温度，这种“冷”轮胎的温度可能在两地之间相差40℃。

优选地是，该设备包括基座单元和气门头，气门头由软管连接到基座单元上，气门头适于连接到轮胎气门上，并可以使少量气体从轮胎中排出。优选地是，温度传感器也位于气门头之内，以便尽可能接近轮胎测量气体的温度，并且相当大地降低了发生计算误差的可能性，该计算误差例如由于气体在离开轮胎时被冷却而发生。

理想的是，温度传感器为热电偶。同样理想的是，压力传感器是绝对压力传感器，即可以将测得的压力与真空加以比较的压力传感器。有利地是，压力传感器为构造为应变仪的压力变换器，诸如瑞士Kistler制造的应变仪，其型号为MER 180.A.20。“20”项表示传感器可以在20bar的范围内工作，这个范围对于大部分应用来说足够了，但是如果需要的话可以使用其他提供更多(或更小)范围的传感器。

理想的是，该设备还包括氧气传感器。于是，该设备可以测量轮胎内气体的压力，并可以基本在同时测量氧气含量-尤其是，需要操纵者从轮胎中抽出仅仅单独一股气体，来用于压力和氧气测试二者。以这种方式，如果所有轮胎的压力每天加以测量，就可以每天获得氧气含量的记录，并且可以快速查明轮胎是用较差质量的氮气(即包含较大百分比的氧气)填充，或甚至以氧气来替代氮气填充。

优选地是，氧气传感器位于基座单元中。从而，不需要靠近气门测量氧气含量，这是由于这个含量不会在气门和基座单元之间改变。同样优选地是，基座单元包含一个腔室，轮胎气体可以流入该腔室内，氧气传感器位于该腔室之内。理想的是，该设备包括清洗腔室的装置，以便来自前面轮胎测量的气体不会损害对下个轮胎氧气含量的测试。

有利的是，基座单元是便携的，并按需要设计成手提式，以便它可以围绕飞机携带，尤其是携带到加以测试的飞机每个轮胎处。优选地是，基座单元包括一个扣钩，以便它可以悬挂在操纵者佩戴的腰带上。

于是，该设备将是便携的，并且基座单元将优选地包括至少一个电池，以提供电源。电池优选地是可再充电的，但是该设备理想地还可以包括一个不可再充电的电池架，以便可以购买不可再充电电池，并在使用前可再充电电池未充分充满的情况下使用。

理想的是，基座单元包括接口装置，通过该装置，存储于其中的数据可以下载到诸如主机的计算机中。该设备可以具有一个易失存储器，其中可以存储对应于氧气含量的数据、操纵者已经测试的每架飞机的轮胎的压力测量值和所计算的有效压力，并且这些测量值的永久记录可以保持在计算机内，或者永久形式从其中输出。

有利的是，该设备对周围大气压力和温度进行周期测量，并且可以在将轮胎气体的测量压力换算到有效(基准)压力过程中利用这些测量。从而在计算有效压力时也需要考虑大气压力，并且在进行有效压力计算时，该设备可以为大气压力变化提供必要条件。于是，可以在基准温度并且也在基准大气压力下计算压力，从而同一飞机的轮胎内的压力可以在海平面(例如迈阿密)和高海拔处(例如丹佛)可靠地测量，而这些地点之间大气压力的变化不会影响有效压力数据的可靠性。

优选地是，该设备具有待机模式，在该模式下，在不工作期间显示器可以关闭，然而，在这些待机期间，周围压力和温度数据可以持续周期性读取。当操纵者致动开关时，该设备可以返回到全工作模式，尽管优选地这是自动的，并且例如探测到压力或者温度明显升高时发生，以表示要进行测量。

由于该设备需要包括轮胎体积的记录，其具有一个永久存储器，其包含特定用户的飞机的轮胎体积的数据库，从而可以计算出或者查阅所有可用飞机轮胎内的气体体积，该设备的永久存储器可以用于存储每个用户的飞机的轮胎体积。另外，该设备优选地包括一个显示装置，通过这个显示装置，可以一次引导操纵者到飞机的每个轮胎，并且通过查阅存储在其永久存储器内的每个特定轮胎的体积，该设备将自动计算有效压力。

该设备优选地具有控制按钮，该按钮使得操纵者可以选择要被测量的飞机，该选择可以通过飞机型号作出，但是优选地通过参照飞机的独特字母数字编码来作出，从而可以保持每个飞机的每个轮胎的压力和氧气含量的记录。

理想的是，该设备具有显示屏，同样理想的是，该设备的控制装置可以将飞机的描述呈现在显示屏上，控制装置也在显示屏上以连贯的顺序识别其中要加以测试的飞机的每个轮胎。

附图说明

现在将参照附图以示例方式描述本发明，图中：

图1示出设备的气门头；

图2示出根据本发明的轮胎测试设备的第一实施例的基座单元；

图3示出该设备显示屏的一种可能的输出；

图4示出根据本发明的轮胎测试设备的第二实施例的基座单元。

具体实施方式

图1所示的气门头10基本上为传统结构，并且包括开口12，飞机轮胎(未示出)的轮胎气门14的一部分可以配合到其内。以公知的方式，开口带有一个密封件16，气门可以与其密封地接合，气门头10还包括一个打开气门并使得空气从轮胎中溢出并进入气门头的主体20之中的装置。

在气门头的主体20之内，并正好邻近开口12，定位一个温度传感器22。在这个实施例中，温度传感器22为热电偶，尤其是具有铜的正极元件和康铜(铜镍合金)的负极元件的T型热电偶。这种热电偶的有效温度范围大约为-185℃到+300℃。

热电偶22的输出为表示从轮胎中漏出的气体的温度的电信号。该电信号由电导线24承载，该电导线沿着主体20的中空内部穿行并也沿着连接气门头10和基座单元30(图2)或130(图4)的软管26的中空内部穿行。如图2所示，软管26的中空内部开口到基座单元内的空腔32中，而电导线24从该空腔穿过压力密封件34，并终止在印刷电路板36上。

空腔32与另一个空腔40通过导管42连通，而另一个空腔40通过导管46与腔室44连通。以这种方式，从轮胎抽出的气体沿着软管26供送，并进入空腔32和40以及腔室44中。

压力传感器50位于空腔40附近，在这个实施例中，为瑞士Kistler制造的固态压力传感器，尤其是型号为MER18A.20。压力传感器位于基座单元30主体的凹槽52之内，该凹槽带有一个环形密封件54，以防止气体泄漏。通过一个适当地螺纹连接并定位在凹槽52的相应的螺纹扩大部分之内的锁定环56，压力传感器固定于该凹槽52之内，并且密封压力保持于环形密封件54上。

本领域技术人员可以理解到这个压力传感器为绝对压力传感器，其工作元件一侧上具有真空。压力传感器通过测量工作元件上的应变来起作用，其应变表示所述元件两侧的压力差。可以使用其他压力传感器，但是认为如上所述的应变仪型传感器是最适当的。

压力传感器50的输出为表示空腔40内的压力的电信号；电导线60将压力传感器50的输出传输到印刷电路板36。

腔室44包含平板62所表示的电化学氧气传感器。电化学型商用氧气传感器是公知的，并且可以从英国的City Technologies Limited of Portsmouth购得。适当的传感器为该公司所销售的参考号为C/YO₂的传感器。然而，在其他实施例中，可以使用其他类型的氧气传感器，如于WO94/23289所公开的类似的固态传感器，只要其构造成适于探测氧气。适当的固态氧气传感器可以由Omega High Technology Sensors Limited，Unit 8，Aston FieldsTrading Estate，Sugarbrook Road，Bromsgrove，Worcestershire，B60 3DW，England处购得。固态氧气传感器易于由多数操纵者优先选用。

氧气传感器62的输出为对应于腔室44内气体中存在的氧气比例的电信号，且该电信号通过电导线64传输到印刷电路板36。

该设备还包括显示屏70。适当的显示屏为液晶显示器。由于液晶显示器非常易于遭受不可逆的温度损坏，因此该显示屏与基座单元的剩余部分由一气隙72隔开，并通过不导热(和导热性差)的支座74与基座单元剩余部分接合。以这种方式，显示屏70可以得到保护而免受基座单元剩余部分内可能出现的高温的损坏，后者是由于热的轮胎气体和/或在非常热的天气下入射阳光的照射。优选地是，支架74是弹性并柔性的，以便同时保护显示屏70免受基座单元30上的物理振动。

显示屏一种可能的输出示于图3中。从而，当该设备首次开启时，要求操纵者选择要被测试的飞机。优选地是，设备的永久存储器仅包括特定飞机拥有者或用户的机群中的那些飞机，因此不在该机群内的飞机的数据不需要保留在存储器中。基座单元30(还有图4中的基座单元130)具有控制按钮(未示出)，操纵者可以使用该按钮来选择飞机。有利的是，控制按钮为摇杆按钮，操纵者可以通过它将光标上下移动过显示装置上显示的机群飞机的菜单。另外，控制按钮可以反复压下，以滚动过机群的菜单。显示装置优选地显示飞机型号(例如DC-10)以及飞机的独特字母数字编码。

一旦已经选择了要被测试的飞机，显示器将显示该飞机的描述80。该描述80示出每个轮子或轮胎，而箭头82将加亮，以告知操纵者那个轮胎要检测，在这种情况下为前轮轮胎84中的一个。微处理器访问关于该特定轮胎体积的存储器，以便随后的压力测量值和温度测量值(与先前(最近)已经记录的周围压力和温度测量值一起)可用于将测量的压力变换为有效压力。

另外，可以省略箭头82，而代之以要被测试的轮胎的描述在显示屏70上间歇地闪烁，且已经测试的轮胎以实心示出，而还未测试的轮胎以轮廓示出。

测得的压力和计算出的有效压力可以显示在显示屏70上，以便向操纵者证实检测已经成功完成。另外，氧气含量测试结果可以显示为通过/失败，例如可以显示字母“OK”，或者例如显示由一个叉划过的字母“OK”(认为它可以被世界上大多数国家的国民所理解，而不需翻译)-如果氧气测试失败，操纵者可以按下控制按钮来显示作为百分比测量的实际氧气含量。

尽管显示装置优选地(最初)仅仅显示氧气含量的通过/失败状态，但是微处理器存储实际百分比，并且这个实际百分比可以下载到计算机中，以便可以检查轮胎内氧气实际百分比的变化。

在第一个轮胎测试之后，显示屏70上的箭头82(或其他指示器)将移动到另一个轮胎，而操纵者可以进行该轮胎的测试。

图4示出基座单元130的第二实施例，在这个实施例中，沿着电导线24(图4中仅示出了其中的一条)自热电偶(图4中未示出)传送的温度数据传输到带有第一微处理器88的第一印刷电路板86。位于空腔40中的压力传感器(图4中未示出，但可以与图2中的相同)也通过电导线60(图4中仅示出其中一条)与第一印刷电路板86连通，并进一步与第一微处理器88连通。位于腔室44中的氧气传感器(同样图4中未示出，但可以与图2中的相同)也借助于电导线64(图4中仅示出其中一条)与第一印刷电路板86，进而与第一微处理器88连通。

仅示意性示出了第一印刷电路板86，而实际上其带有除了微处理器88之外的元件，这些元件在需要时可以在沿着电导线24、60和64接收的信号传输到微处理器88之前调节或修整该信号。

空腔40、腔室44和第一印刷电路板86位于第一壳体部分90内，该壳体部分90也带有第一连接器92，第一连接器92接收从第一微处理器88沿着导线94的信号(如果需要的话由其他元件调节和修整该信号)。在印刷电路板86和第一连接器92之间仅示出一条电导线94，但是在实际中，可以根据需要传输的单独信号的数量来设置多条电导线。

基座单元130还包括第二壳体部分96，该壳体部分设计成与第一壳体部分90互连并通过适当的固定装置(未示出)固定到第一壳体部分90上。当固定到一起时，第一和第二壳体部分90、96包括基座单元130时，它与诸如图2所示的软管和气门头一起构成一个完整的根据本发明的轮胎测试设备。同样，当固定到一起时，第一壳体部分90的第一连接器92连接到由第二壳体单元96承载的第二连接器98上。第二连接器98与第二壳体部分96之内的第二印刷电路板102上承载的第二微处理器100连通，以这种方式，信号可以在第一和第二微处理器88、100之间借助于第一和第二连接器92、98连通(反之亦然)。

第二微处理器100驱动来自轮胎测试装置的输出，即，显示装置70，并也驱动数据输出，即，例如要下载到计算机上的数据。同样，第二印刷电路板102一般也带有其他元件，以按需要调节或修整输入和/或输出信号。

设置了第一微处理器88和第二微处理器100之间的可分离的第一和第二连接器92、98，以使得包括所有传感器和第一微处理器88的第一壳体部分90可以与所述设备拆开以用于标定。从而，尽管在一些实施例中有可能通过计算机或者可能通过因特网远程标定该设备，可以构想到一些顾客将更喜欢不必要进行常规的标定工作。因此，这种顾客可以周期地(有可能每年一次)将第一壳体部分90及其元件部分送到供应商(或者批准的标定者)处，以进行标定，而可以给顾客提供替换(预先标定的)第一壳体部分，以便该设备可以连续使用。由于重新标定对于顾客来说可以非常简单地进行，因此认为常规的重新标定是理想的，或可能是强制的。该设备的工作特性确保了传感器和第一微处理器保持它们全工作效果和精度。

第一和第二微处理器88、100可以分别具有安全码，以便特定的第一壳体部分90(及其传感器和第一微处理器88)仅能够与特定的第二壳体部分96(及其显示装置70和第二微处理器100)一同使用。这种结构可以防止操纵者从多于一个设备中交换相应的壳体部分，后者将为躲避或延迟常规重新标定提供条件。

另外，设置成第一微处理器88或者由第一印刷电路板86所携带的另一个元件包括一个模数转换器，以便传输到第二微处理器100的信号为数字信号。

如图所示，第二壳体部分96具有四个端子104，它们连接到第二印刷电路板102上。这些端子102是RS232数据传输端子(未示出)之外的，这被认为是本设备的理想特征。端子104适于连接到电池充电器(未示出)的对应端子上，该设备将周期性地连接到该充电器上，充电器在每个工作班次结束时使用。端子104可以配装有适宜的接触表面，如本领域技术人员可以充分理解到的。

端子104中的两个将提供电源，以再充电电池(未示出)，它们有第二壳体部分96承载，而另外两个端子104可以借助于电池充电器与计算机连通。因此，后面的两个端子104对应于数据输入和数据输出端子，该设备可以通过它们与主机连通。可以认为这种结构比利用RS232端子进行这种通信更优越，这是由于RS232端子易于被重复(可能是每日)的连接而损坏。从而，优选地是保留RS232端子，以用于不太频繁的连接，例如可能需要用于远程标定、诊断校验和工程验收。从而，可以构想到有可能借助于因特网或者其他远程通信连接，可以在该设备上进行远程诊断校验，并且该设备的特定故障(与软件相关的)可以远程探测并校正。同样，如果额外的飞机加入到机群中，那么用于该飞机描述80的数据以及每个飞机轮胎的体积可以传输到该设备上(借助于RS232连接或者借助于数据端子104，如优选的)，并添加到其永久存储器中，而该设备不必要返回到制造商和供应商那里。

可以理解到电池充电端子可以通过印刷电路板102上的适当元件连接到电池上，需要时，该元件可以调节或调整输入电压和电流。然而，优选地是，输入电压和电流不需要这种调节或调整，而是电池充电器提供理想的再充电电压和电流。

如所示出的，该设备可能包括最少数量的控制按钮，例如三个控制按钮。如果需要该设备为PIN(个人识别号)控制的以便它仅可以由已知的操纵者使用，那么电池充电器可以配装有一个键盘，适宜地为数字键盘，但有可能为数字字母键盘，而PIN输入可以通过电池充电器和数据端子104进行。以这种方式利用电池充电器有助于确保操纵者在受控环境中，如在办公室那输入PIN，而不必要在不利环境中，如在恶劣天气下室外输入PIN。

当该设备使用时，需要确保前面测试的轮胎的氧气含量不会污染随后测试的轮胎的气体，因此腔室44必须在每次测试之前净化。在图2的第一实施例中，为此目的提供了电控风扇66和适当的阀门(未示出)。当阀门切断时，腔室44关闭，而当允许气体从飞机轮胎中排出时，软管26、空腔32和40、以及腔室44的中空内部中的压力快速变得与飞机轮胎内的压力相等。然而，当测试完成后，阀门开启且风扇66工作，以便排出腔室44内(以及设备的空气和导管内)的气体，并用环境空气替代该气体。

另外(且优选的)，腔室44可以用来自要被测试的下一个轮胎的气体净化。在这种实施例中，部件166(图4)为阀门，优选地为Schrader阀。Schrader阀可以由电机(未示出)开启。需要阀门166保持开启足够长的时间以允许腔室44内的气体被沿着软管26(图2)到来的气体吹出。阀门166随后关闭，使得腔室44填充以来自被测试轮胎的气体。在被测试轮胎的氧气含量能够得以精确确定之前，需要净化腔室44(以及设备剩余部分)内存在的所有自前面测试所遗留的气体。设备的软管26、空腔32、40、腔室44和导管42、46的容积就切合实际来说最小，并且在工作结构中，希望这个容积大约为30cc。为了确保这种结构能完全净化，可以安排大约100cc的气体用于净化，即，使100cc的气体从轮胎气门中漏出，并流入(且穿过)该设备。

为了避免故障或不可靠的压力数据，如该仪器未正确施加到轮胎气门上时可能发生的，压力传感器50采用连续的读数并仅在三个连续读数处于预定的相对范围内才采纳这个读数。试验表明当如所优选的利用应变仪压力传感器时，在大约三十秒后，传感器将给出大约为实际压力98％的读数，且在大约九十秒后，给出100％的读数。可以意识到九十秒过长，而无法期望操纵者将气门头10一直固定在被测试的轮胎的轮胎气门上，因此，在实际中，期望实际压力数据从98％的读数中推断出来。

微处理器88具有一个永久存储器和一个易失存储器(RAM)，永久存储器包含将由本设备测试的每个轮胎容积，而该信息可以由微处理器使用，以将测量温度下测得的压力变换为预定基准温度下的有效压力。当微处理器88具有已经计算出基准温度和基准周围压力下的有效压力时，其存储在设备的易失存储器中。所测得的轮胎氧气含量也存储在易失存储器中。

当飞机所有轮胎的压力和氧气含量都已经测量后，结果可以从设备的易失存储器下载到计算机和其他更永久的数据记录器中。另外，数据的下载可以每个工作班次进行一次，适宜地在操纵者工作日结束时。此时，来自若干飞机的数据可以一同下载。

利用图4所示的基座单元130的设备的适当的工作顺序如下：首先，气门头10施加到轮胎的气门上。空腔40内压力的升高(由于气体沿着软管26通过)由触动第一微处理器88的压力传感器50探测。气门头10保持在气门上30秒，此后微处理器查询来自压力传感器的压力读数。取得连续的压力读数(大致1微秒间隔)，如果三个连续的读数彼此充分接近(优选地在彼此的3.5％之内)，那么这些读数的平均值被确定为实际压力的98％。然而，如果连续读数并非充分接近(例如，它们彼此相差3.5％以上)，则假定操纵者移动了气门头，而使之脱离与气门的充分接触，因此取得更多的压力读数，直到连续的读数充分类似为止。当已经获得三个充分类似的连续压力读数时，第一微处理器88外插压力读数，以获得实际(100％)压力值。

在完成压力测试之后，进程继续以氧气测试和温度读取。具体地说，第一微处理器88指令电机开启阀门166，并吹走腔室44和设备剩余部分之内的气体。为此，电机驱动一杠杆，而该杠杆又接合Schrader阀166的枢轴(图中都没有示出，但是本领域技术人员可以轻易明白)。杠杆的位置由电机上安装的旋转编码器确定，为了确保杠杆开启阀门预定的时间段，杠杆首先缩回到其完全缩进的位置(此时电流升高到停机的程度，并在电机停止前切断-这是为了防止电机卡住)，然后杠杆被向前驱动杠杆接合枢轴所需的预定距离。杠杆进一步移动以便开启枢轴，并允许气体排出，接着在预定时间后关闭。杠杆最初远离枢轴移动，以便其位置可以精确并可靠地确定，即，除非杠杆首先反转到公知的初始位置，否则不会假定杠杆的位置足够精确地已知。

如上所述，虽然设备的“滞留容积(dwell volume)”可能约为30cc，但理想地是吹扫大约100cc的气体。阀门166必须开启以在所具有的压力下吹扫100cc的气体的时间可能非常短，且阀门166必须包括一个限流部分，以限制气体出流的速率，以便可以有效地控制所需的吹扫量。

同样理想的是，在装置已经净化之后，温度测量值由热电偶22取得。此原因在于当气门头首先连接到阀门上时，只有少量的气体将流过气门头，尽管阀门166保持关闭，而热电偶本身的热量(thermal mass)将趋于破坏在该时刻取得的任何温度测量值。在三十秒时间段过去后，此后取得压力读数，气门头的温度将接近从轮胎中排出的气体的温度。同样，在净化过程中流过气门头的额外的100cc(或者100cc左右)气体将导致更加可靠的温度测量，即，热电偶22所测得的温度将更加接近气体的实际温度。然而，即使如此，仍可预计到测得的温度稍微低于实际温度，而该偏差可以凭经验测得，并且第一微处理器88包含一个算法来校正这个偏差。

优选地是，该设备还包括可以记录每次测试的日期和时间的电子时钟，即，记录压力传感器表明轮胎压力测试已经作出的每个时刻的日期和时间。这个数据可以与轮胎压力和氧气含量一同下载。通过这个日期和时间记录，官方可以核查对于用户或拥有者机群中的每架飞机，测试足够频繁地进行。同样，飞机用户或拥有者可以轻易地检查到轮胎压力内的任何逐渐增大，这可能会在特定轮胎上发生，并有可能利用这个信息来确定那个轮胎制造商制造需要更多地和/或更少地充气的轮胎。

该设备记录每次测量的时间和日期的能力的附加的优点在于可以确定最后测量的日期。从而，如果设备停止工作，则可以确定最后一次测量(在其停止工作之前)的日期和时间，并且可以确认有可能对设备故障负责的操纵者。如果他的误操作导致设备故障可以被确认，操纵者可能会更当心该设备。从而，尽管该设备优选地制造成可以承受两米掉落测试，仍然有可能由于误操作而导致设备故障。

可以理解的是轮胎内的压力、其中的气体温度、以及气体的体积之间的关系不可能总是一致的，这是由于轮胎的弹性(及由此其容积)可能随温度变化。然而，可以预料到弹性中的这种变化具有很小的影响，从而该关系基本一致。然而，如果试验表明对于某些飞机轮胎来说该关系不完全一致，那么可以凭经验确定均匀性的不足，而第一微处理器88(或者图2实施例的单独的微处理器)可以包括一个算法来校正均匀性的不足。

在附图中，印刷电路板86、102、微处理器88、100以及各种电导线在绘制的相应的壳体部分中以实线示出。然而，可以理解的是实际中这些元件位于壳体部分中的腔室和空腔内。

虽然在图中未示出，显示屏70优选地具有照明装置，当周围光线不足以使显示屏清晰可见时通过该照明装置可以照亮显示屏。优选地是，该设备可以具有光敏元件以探测周围光线的程度，从而照明装置自动工作。另外，该设备可以带有另一个照明装置，其适于将光线照射到轮胎气门上，以便操纵者可以更容易地将定位气门，并在其上正确地放置气门头10。

由于该设备理想地用于世界上的很多国家，因此优选地是显示屏70和控制按钮(未示出)利用符号和曲线表示，而不是文字，以便避免翻译的需要。另外，该设备，尤其是气门头和控制按钮一般足够大而可以由带手套的手来操纵，这是由于在非常冷和非常热的天气中一般需要手套。从而期望基座单元为可以轻易握在一个手中的大小和重量，并且用另一只手握住气门头。同样期望的是控制按钮可以在基座单元被握持的同时也由一只手来接近，以便操纵者可以在不需要首先将气门头从轮胎气门上移开的前提下接近控制按钮。

可再充电电池(未示出)设计成为该设备提供足以工作大约十四个小时的电能，该时间比大多数操纵者的工作日都长。以这种方式，该设备在需要充电之前(在用于下一个工作日时)可以用于整个工作日。理想地是，设备的易失存储器足够大而可以存储来自许多飞机的数据，尤其是可存储来自比十四小时时间段内一般要测试的飞机多的飞机的数据。从而，压力和氧气数据只需要在操纵者工作日结束时下载。

基座单元30、130应该设计成耐日照、臭氧、以及特种液压工作油，后者为用于飞机的润滑剂。

尽管在两个实施例中表明(图2和图4)包括氧气传感器，也有可能提供一种能够测试轮胎内气体压力而不测试氧气含量的轮胎测试设备，这个实施例只需要压力传感器和温度传感器。

Claims (10)

1.一种轮胎测试设备，包括开口(12)，要被测试的轮胎的一部分气门(14)可以配合到其中，所述开口(12)通向数个空腔(20、40、44)的每一个，温度传感器(22)位于所述空腔之一内，压力传感器(50)位于所述空腔之一内，以及氧气传感器(62)位于所述空腔之一内。

2.如权利要求1所述的轮胎测试设备，其中，该设备具有存储轮胎容积的记录的装置(88)，以及计算基准温度下有效压力的装置(88)。

3.如权利要求1所述的轮胎测试设备，其包括基座单元(30、130)以及气门头(10)，气门头提供所述开口(12)，气门头借助于软管(26)连接到基座单元上，气门头适于使气体从要被测试的轮胎的气门(14)中排出。

4.如权利要求3所述的轮胎测试设备，其中，所述数个空腔包括位于气门头(10)之内的第一空腔(20)，温度传感器(22)位于该第一空腔(20)内。

5.如权利要求3所述的轮胎测试设备，其中，所述数个空腔包括第二空腔(40)和腔室(44)，压力传感器(50)位于所述第二空腔(40)内，而氧气传感器(62)位于腔室(44)内。

6.如权利要求5所述的轮胎测试设备，其中，基座单元(130)包括第一部分(90)和第二部分(96)，第一和第二部分可分离，软管(26)连接到第一部分上，第一部分包括第二空腔(40)、腔室(44)以及第一微处理器(88)，第二部分包括第二微处理器(100)、接口装置(104)以及显示装置(70)，第一和第二部分具有相应的连接装置(92、98)，通过该连接装置，第一和第二微处理器可以相互通信。

7.如权利要求5所述的轮胎测试设备，包括控制气体从腔室(44)内排出的装置(66、166)。

8.如权利要求1所述的轮胎测试设备，包括至少一个提供电能的电池。

9.如权利要求1所述的轮胎测试设备，包括接口装置(104)，通过该装置，存储在设备内的数据可以下载到计算机上。

10.如权利要求1所述的轮胎测试设备，具有控制装置和显示装置(70)，控制装置适于在显示装置上显示飞机的描述(80)，控制装置还适于以连续顺序识别显示装置上的飞机的每个轮胎。

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