一种测量滚动轮胎内部温度场的装置、测量方法和应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车轮胎技术领域，具体涉及一种测量滚动轮胎内部温度场的装置、测量方法和应用。该装置包括安装在轮辋上的传感器壳体和n

【技术实现步骤摘要】
一种测量滚动轮胎内部温度场的装置、测量方法和应用


[0001]本专利技术涉及汽车轮胎
，具体涉及一种测量滚动轮胎内部温度场的装置、测量方法和应用。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，汽车进入到了千家万户，汽车的轮胎作为汽车最重要的部分之一，对汽车运行时的平稳性和安全性起到至关重要的影响，一旦汽车在行驶过程中发生爆胎现象，会严重影响到人的生命及财产安全。
[0003]在运行过程中，轮胎的温度过高是引起爆胎的主要原因之一，所以需要一种能够实时检测轮胎内温度的装置。而目前的TPMS传感器仅已自身感知的温度作为报警依据，因热传递的延时，往往高温报警滞后，起不到作用为能准确地预测轮毂高温，需要测量轮胎内部温度分布情况和传递情况。但因为轮胎是安装在车辆上旋转，不利于直接仪器测量，市场上无专用设备，特此专利技术了该测量方案。该方法提供的温度场数据将有利于轮胎工程师的热力学仿真，提高轮胎制造质量。
[0004]中国专利技术专利申请（CN105711354A）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，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。该专利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。
[0005]但是，除了轮胎本身的温度，轮胎内气体介质的温度过高也会导致爆胎发生，在轮胎内离轮辋的距离不同，介质温度也会不同，但是现有技术中，轮胎温度的检测装置只能检测到轮胎内部单一温度圈层的温度，无法全面检测到轮胎内温度场各个温度圈层的温度。
[0006]谭先峰的硕士论文《基于无线通信的轮胎温度采集系统研制》公开了结合无线通信技术，传感器技术和微控制器技术的发展，设计了一套基于无线通信的轮胎温度采集系统。系统能够可靠、准确、实时的采集轮胎内部的温度数据，并且具有数据存储的功能，能够为汽车安全行驶和轮胎温度场的研究提供可靠的数据资料。系统不同于传统的轮胎温度监测，该系统的特点是实现了轮胎内部温度的多点采集。但是在论文中提到的无论是打孔测量还是埋入热电偶的还是，都无法做到对轮胎空腔内的温度场进行测量。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种测量滚动轮胎内部温度场的装置，该装置通过长短不一的热传感器在离心力的作用下对轮胎内温度场各个温度圈层的温度进行检测，从而能够更加全面的对轮胎温度进行预警。
[0008]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种测量滚动轮胎内部温度场的装置，该装置包括用于固定在轮辋上的传感器壳
体，传感器壳体安装有主板，在主板上设置有MCU模块、加速度模块、数据传输模块和监测开关，并在传感器壳体下方设置有柔性条带，柔性条带的一端固定在传感器壳体上，另一端在完全舒展下能与轮胎内冠底部相接触；所述柔性条带与轮胎内冠底部相接触的端部设置有第1热传感器，柔性条带向传感器壳体一侧间隔一段距离设置第2热传感器至第n
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1热传感器，第1热传感器至第n
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1热传感器分别通过设置在柔性条带上的导线连接至主板，所述传感器壳体与轮辋接触的位置设置第n热传感器，第n热传感器通过导线连接至主板；所述监测开关对应连接n
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1个热传感器，监测开关均连接至MCU模块，MCU模块连接加速度模块和数据传输模块，在加速度模块测得加速度达到检测要求的时候，MCU模块开启监测开关接收n
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1个热传感器的监测数据，并通过数据传输模块发送给上位机。
[0009]作为优选，所述监测开关设置n路，n路监测开关分别对应连接n个热传感器。
[0010]作为优选，所述热传感器之间设置的间距为8
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12mm。
[0011]作为优选，所述数据传输模块采用选用WLAN、Zig
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Bee、蓝牙、射频技术、超宽带和近场通信中的一种。
[0012]作为优选，所述柔性条带采用橡胶、聚酰亚胺或聚酯材料。
[0013]作为优选，所述上位机为手机、车载电脑、监测中心电脑或大数据中心。
[0014]进一步，本专利技术还公开了一种测量滚动轮胎内部温度场的方法，该方法采用所述的装置采集滚动轮胎内部温度场。
[0015]作为优选，在离心加速度大于2g时，监测开关开启n
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1个热传感器，MCU模块接收n
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1个热传感器的监测数据，并通过数据传输模块发送给上位机。
[0016]进一步，本专利技术还公开了所述的方法在轮胎高温报警中的应用。
[0017]进一步，本专利技术还公开了所述的方法在轮胎热力学仿真中的应用。
[0018]本专利技术采用以上技术方案的一种测量滚动轮胎内部温度场的装置的优点是：该装置包括安装在轮辋上的传感器壳体和n
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1个长度逐个等距递减热传感器，n
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1个热传感器的一端安装在传感器壳体内，另一端自然垂下，当轮胎转动使全部热传感器完全甩开时，n个热传感器对轮辋到轮胎内冠的整个温度场的各个圈层温度进行温度检测，得到更加全面的轮胎温度数据，从而能够更好的对轮胎温度进行预警。进一步，本专利技术方法提供的温度场数据将有利于轮胎工程师的热力学仿真，提高轮胎制造质量。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的装置安装示意图。
[0020]图2为热传感器排布示意图。
[0021]图3为主板的电路框图。
[0022]图4为加速度计算示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做一个详细的说明。
[0024]如图1
‑
3所示一种测量滚动轮胎3内部温度场的装置，该装置包括用于固定在轮辋1上的传感器壳体2，传感器壳体2安装有主板，在主板上设置有MCU模块、加速度模块、蓝牙模块和监测开关，并在传感器壳体2下方设置有柔性条带4，柔性条带4的一端固定在传感器
壳体2上，另一端在完全舒展下能与轮胎3内冠底部相接触；所述柔性条带4采用橡胶材料，柔性条带4与轮胎3内冠底部相接触的端部设置有第1热传感器6，柔性条带4向传感器壳体2一侧间隔10mm距离设置第2热传感器至第n
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1热传感器，第1热传感器6至第n
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1热传感器分别通过设置在柔性条带4上的导线7连接至主板，所述传感器壳体2与轮辋1接触的位置设置第n热传感器8，第n热传感器8通过导线7连接至主板；所述监测开关设置n路，n路监测开关分别对应连接n个热传感器。
[0025]如图3所示，监测开关均连接至MCU模块，MCU模块连接加速度模块和蓝牙模块，在加速度模块测得加速度达到检测要求的时候，MCU模块开启监测开关接收n
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1个热传感器的监测数据，并通过蓝牙模块发送给上位机。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量滚动轮胎内部温度场的装置，其特征在于，该装置包括用于固定在轮辋（1）上的传感器壳体（2），传感器壳体（2）安装有主板，在主板上设置有MCU模块、加速度模块、数据传输模块和监测开关，并在传感器壳体（2）下方设置有柔性条带（4），柔性条带（4）的一端固定在传感器壳体（2）上，另一端在完全舒展下能与轮胎（3）内冠底部相接触；所述柔性条带（4）与轮胎（3）内冠底部相接触的端部设置有第1热传感器（6），柔性条带（4）向传感器壳体（2）一侧间隔一段距离设置第2热传感器至第n
‑
1热传感器，第1热传感器（6）至第n
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1热传感器分别通过设置在柔性条带（4）上的导线（7）连接至主板，所述传感器壳体（2）与轮辋（1）接触的位置设置第n热传感器（8），第n热传感器（8）通过导线（7）连接至主板；所述监测开关对应连接n
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1个热传感器，监测开关均连接至MCU模块，MCU模块连接加速度模块和数据传输模块，在加速度模块测得加速度达到检测要求的时候，MCU模块开启监测开关接收n
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1个热传感器的监测数据，并通过数据传输模块发送给上位机。2.根据权利要求1所述的一种测量滚动轮胎内部温度场的装置，其特征在于，所述监测开关设...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖发根，孟春亚，周平，田旭东，李婧娴，郑益平，叶泽一，金玉龙，
申请(专利权)人：中策橡胶建德有限公司，
类型：发明
国别省市：