磁通量傳感器質量指示器設備和方法技術

本發明專利技術提供一種用于提供用于通量泄漏檢測系統的質量指示器的通量泄漏檢測系統和方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大體上涉及用于外胎的非破壞性試驗方法和裝置。更確切地說，本專利技術涉及對通量泄漏檢測系統的質量的指示，所述通量泄漏檢測系統并入有相對于一或多個輪胎表面可拆卸地定位的一或多個傳感器。
技術介紹
當輪胎磨損后，可以在翻新過程期間用新的胎面帶或胎面層修復輪胎。翻新是修復或重新制造過程，不僅延長輪胎的使用壽命，而且還比制造新輪胎明顯更便宜。由于再循環和翻新是降低外胎制造時固有的成本和能源的關鍵，因此有效的翻新就必須使外胎具有良好的結構完整性(即，沒有內部的異常或不規則)。在更換胎面之前，有利的是檢查輪胎(包含主體簾布層的加強元件)的損壞或磨損。在某些情形中，檢查可能發現輪胎需要更換而不是翻新。替代地，由于不是所有的內部元件(例如，主體簾布層的加強元件)的損壞都可從僅目視檢查清楚的看出，因此可能需要修復輪胎。在翻新卡車外胎之前及/或之后，一或多個非破壞性試驗(NDT)方法可用于檢測和定位內部的異常。此類異常可以可包含(但不限于)裂紋、空隙、剝離層和/或異物。已經使用先進的NDT技術進行大量嘗試，并且輪胎再制造產業已采用若干類型的檢測程序并使其商業化。由于用于商業輪胎(例如重型卡車輪胎)的加強元件常常由含鐵材料制成，因此一或多個傳感器可用于檢測加強元件的裂縫。在示范性配置中，一種用于檢測輪胎金屬纜線異常的設備可包含沿共用線定位且經配置以產生與所感測磁場成比例的個別電信號的多個磁場傳感器。具有北極和南極的磁體可經定位以在平行于共用線的每一傳感器處提供磁場。這樣的傳感器與磁體的對準可使得來自磁體的通量線通常平行于由傳感器占據的平面。傳感器之間存在的輪胎纜線異常產生傳感器所產生的信號中的可檢測的差異，作為異常所產生的垂直通量分布的形成的結果。此類設備和其示范性使用方法由在2010年3月31日申請的共同擁有且同在申請中的美國Ser.第13/260,744號(輪胎金屬纜線異常檢測方法和設備(TIREMETALLICCABLEANOMALYDETECTIONMETHODANDAPPARATUS))公開，所述申請案的整個公開內容以引用的方式并入。當將金屬組織放置于傳感器系統的靜態磁通量場內時，此類傳感器系統檢測來自此類組織的橫截面積的損失的少量磁通量泄漏。通量泄漏的量可能極少(例如，約5高斯到10高斯)，然而必須在數百高斯的靜態場內偵測通量泄漏。傳感器的組成中的若干因素可影響檢測靈敏度。舉例來說，至少部分地歸因于制造差異，永久磁體的強度可存在可變性。強度隨時間推移而降低可歸因于沖擊，或磁體接頭可存在可變性。也可存在磁體的位置相對于傳感器陣列的可變性，及/或傳感器陣列位置相對于傳感器系統的接觸蓋的可變性。個別通量傳感器的靈敏度和線性度也可存在固有的可變性。磁極相對于沿共用線定位的多個磁場傳感器可以反轉也是可能的。這些和其它變量使得必需確保每一傳感器系統在某一均一性容限內制成。雖然存在用以測量通量密度的可商購高斯計，但此類裝置僅解決磁體強度和位置的問題。這些裝置不考慮每一通量傳感器的靈敏度和位置。此類裝置還可引入重復放置傳感器的固有難度，使得兩個或多于兩個傳感器系統可相互比較。因此，要求用于通量泄漏檢測系統的可靠且具成本效益的質量指示器確保在數據收集期間的可重復及可預測定位。
技術實現思路
本專利技術提供通量泄漏檢測系統。本專利技術所公開的通量泄漏檢測系統包含具有并入其兩個相對范圍之間的指針的含鐵金屬通量質量指示器(fluxqualityindicator，FQI)。指針接近金屬組織中的異常且具有促進來自含鐵金屬的通量泄漏的橫截面積。系統還包含用于在輪胎檢查過程期間檢測含鐵加強元件的破裂處的傳感器檢查裝置。傳感器檢查裝置具有形成在輪胎檢查過程期間檢測含鐵加固件中的破裂處時使用的磁通量場的永久磁體。在測試開始處，實現FQI的移動，以使得指針安置于磁體的一個磁極與傳感器檢查裝置的傳感器陣列的一個末端之間。一旦開始數據收集，指針相對于傳感器陣列以恒定速度移動直到所述指針安置于傳感器陣列的相對端與磁體的相對磁極之間為止。在一些系統實施例中，傳感器檢查裝置包含具有最外層檢查表面和一或多個傳感器的主體，所述一或多個傳感器選自霍耳效應傳感器、溫度傳感器、光學傳感器，及其任何等效且互補的傳感器和其任何組合中的一或多者。在一些系統實施例中，指針包含在數據收集期間與FQI鄰近傳感器檢查裝置的FQI的表面整合的一或多個凹口、凹槽、孔口和狹槽中的至少一者。指針可任選地與條的相對側面共同延伸且在條的相對范圍之間大致等距。在一些實施例中，指針可包含以下各者中的至少一者：相對于條的預定寬度和預定長度的預定深度的單個凹口，其中預定深度足夠深以提供可辨識通量泄漏小波；及孔口，其延伸穿過條的預定厚度且任選地與條的相對側面等距。在一些系統實施例中，將FQI制造為符合傳感器檢查裝置的最外層檢查表面的基本上平坦金屬條和單股纜線中的一者。當將FQI制造為條時，條的預定長度可選自：等于或小于傳感器檢查裝置的兩個磁極之間的曲線距離的長度；及當FQI的至少一部分在傳感器檢查裝置的通量傳感器的陣列的相對端之間移動時足以使得FQI的相對端皆不離開傳感器檢查裝置的磁極的長度。在一些系統實施例中，可提供與FQI和傳感器檢查裝置中的至少一者通信的一或多個連接網絡的計算裝置。可提供平臺，所述平臺包含以下各者中的至少一者：服務器，其與至少一個連接網絡的裝置通信；及引擎，其經配置以執行以下各者中的至少一者：當測試每一傳感器檢查裝置時記錄測試數據；當指針在傳感器上移動時記錄每一傳感器的較高峰值和較低峰值；當所述至少一個指針經過每一傳感器時計算峰間響應值；比較至少一個傳感器的峰間響應值與至少一個其它峰間響應值；以及基于所述比較確定通量泄漏完整性。本專利技術還提供用于提供用于通量泄漏檢測系統的質量指示器的方法。本專利技術所公開的方法包含提供如本文所公開的通量泄漏檢測系統，且移動FQI以使得，在測試開始處，指針安置于磁體的一個磁極與傳感器檢查裝置的傳感器陣列的一個末端之間。一旦開始數據采集，指針相對于傳感器陣列以恒定速度移動直到所述指針安置于傳感器陣列的相對端與磁體的相對磁極之間為止。通過以下詳細描述本專利技術所公開的設備的其它方面將變得更加顯而易見。附圖說明在結合附圖考慮以下詳細描述之后本專利技術的性質和各種優點將變得更加清楚，在附圖中相同的參考標號通篇指代相同部分，并且在附圖中：圖1展示代表性輪胎的橫截面圖。圖2展示代表性輪胎的一側的部分橫截面圖以及采用本專利技術的示范性傳感器裝置的側視圖。圖3展示圖2的示范性傳感器裝置的傳感器頭的透視圖。圖4展示具有用于其的任選的蓋子的圖3的傳感器頭的橫截面圖。圖5展示測試的示范性結果，其中每一傳感器的峰間值關于那一特定傳感器的其它重復測試經平均化且標繪。圖6展示如本專利技術所公開的示范性FQI的透視圖，且圖7展示與示范性傳感器檢查裝置一起使用的此FQI。圖8至10展示在圖6的示范性FQI的指針經過示范性傳感器檢查裝置的對應傳感器時的峰間值的示范性比較。圖11和12展示如本專利技術所公開的與示范性傳感器檢查裝置一起使用的另一示范性FQI的對應頂部透視圖和側面透視圖。圖13至16展示在圖11和12的示范性FQI的指針經過示范性傳感器檢查裝置的對應傳感器時的峰間值的示范性比較。圖1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通量泄漏檢測系統，其包括：含鐵金屬通量質量指示器(FQI)，其具有并入其兩個相對范圍之間的至少一個指針，所述至少一個指針接近金屬組織中的異常，其中所述至少一個指針具有促進來自含鐵金屬的通量泄漏的累計橫截面積；傳感器檢查裝置，其用于在輪胎檢查過程期間檢測含鐵加強元件中的破裂處，其中所述傳感器檢查裝置具有形成在所述輪胎檢查過程期間檢測含鐵加固件中的破裂處時使用的磁通量場的永久磁體；其中實現所述FQI的移動，使得在測試開始處，所述至少一個指針安置于所述磁體的一個磁極與所述傳感器檢查裝置的傳感器陣列的一個末端之間；以及一旦已開始數據收集，實現所述FQI的移動，使得所述至少一個指針相對于所述傳感器陣列以恒定速度移動直到所述指針安置于所述傳感器陣列的相對端與所述磁體的相反磁極之間為止。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種通量泄漏檢測系統，其包括：含鐵金屬通量質量指示器(FQI)，其具有并入其兩個相對范圍之間的至少一個指針，所述至少一個指針接近金屬組織中的異常，其中所述至少一個指針具有促進來自含鐵金屬的通量泄漏的累計橫截面積；傳感器檢查裝置，其用于在輪胎檢查過程期間檢測含鐵加強元件中的破裂處，其中所述傳感器檢查裝置具有形成在所述輪胎檢查過程期間檢測含鐵加固件中的破裂處時使用的磁通量場的永久磁體；其中實現所述FQI的移動，使得在測試開始處，所述至少一個指針安置于所述磁體的一個磁極與所述傳感器檢查裝置的傳感器陣列的一個末端之間；以及一旦已開始數據收集，實現所述FQI的移動，使得所述至少一個指針相對于所述傳感器陣列以恒定速度移動直到所述指針安置于所述傳感器陣列的相對端與所述磁體的相反磁極之間為止。2.根據權利要求1所述的通量泄漏檢測系統，其中所述傳感器檢查裝置包含具有最外層檢查表面和一或多個傳感器的主體，所述一或多個傳感器選自霍耳效應傳感器、溫度傳感器、光學傳感器，及其任何等效且互補的傳感器和其任何組合中的一或多者。3.根據權利要求2所述的通量泄漏檢測系統，其中所述最外層檢查表面展現具有預定義曲率半徑的圓弧形輪廓，且在數據收集期間所述指針的移動相對于所述傳感器陣列曲線地進行。4.根據權利要求2或3所述的通量泄漏檢測系統，其中所述至少一個指針包含與在數據收集期間鄰近所述傳感器檢查裝置的所述FQI的表面整合的一或多個凹口、凹槽、孔口和狹槽中的至少一者，且所述至少一個指針任選地與條的相對側面共同延伸且在所述條的所述相對范圍之間大致等距。5.根據權利要求4所述的2]通量泄漏檢測系統，其中將所述FQI制造為以下各者中的一者：基本上平坦金屬條，其符合所述最外層檢查表面且具有預定寬度、預定厚度和與一對相對范圍共同延伸且描繪所述預定寬度的預定長度的一對相對側面；以及單股纜線，其符合所述最外層檢查表面，所述纜線具有一對相對范圍和沿途安置所述至少一個指針的預定長度，其中選擇性地提供確保所述纜線沿所述傳感器陣列的長度的可重復平行移動的固持器。6.根據權利要求5所述的通量泄漏檢測系統，其中所述條的所述預定長度選自：等于或小于所述傳感器檢查裝置的所述兩個磁極之間的曲線距離的長度；以及當所述FQI的至少一部分在所述傳感器檢查裝置的通量傳感器的陣列的相對端之間移動時足以使得所述FQI的相對端皆不離開所述傳感器檢查裝置的磁極的長度。7.根據權利要求6所述的通量泄漏檢測系統，其中所述至少一個*指針包括以下各者中的至少一者：預定深度的至少一個凹口，其相對于所述條的所述預定寬度和所述預定長度，且所述預定深度足夠深以提供可辨識通量泄漏小波；以及孔口，其延伸穿過所述條的所述預定厚度且任選地與所述相對側面等距。8.根據前述權利要求中任一權利要求所述的通量泄漏檢測系統，其進一步包括與所述FQI和所述傳感器檢查裝置中的至少一者通信的一或多個連接網絡的計算裝置，其中所述一或多個連接網絡的計算裝置包含用于執行以下各者中的至少一者的指令：從所述FQI和所述傳感器檢查裝置中的至少一者傳送數據；且直接或間接地控制所述FQI和所述傳感器檢查裝置中之一者或兩者。9.根據權利要求8所述的通量泄漏檢測系統，其進一步包括平臺，所述平臺包含以下各者中的至少一者：服務器，其與至少一個連接網絡的裝置通信，其中所述服務器經配置以執行包括以下各者中的至少一者的動作：在網絡上通信；促進所述至少一個連接網絡的裝置與所述一或多個計算裝置之間的通信；建立和存取經存儲峰間響應值的數據庫，所述峰間響應值可針對預期通量泄漏完整性產生，其中所述經存儲峰間響應值表示先前測試的傳感器的通量泄漏完整性；上傳測試數據以用于存儲在所述數據庫上；以及產生所述峰間響應值中的一或多者的一或多個表示；以及引擎，所述引擎經配置以執行以下以下各者中的至少一者：當測試每一傳感器檢查裝置時記錄測試數據；當所述至少一個指針在傳感器上移動時記錄每一傳感器的較高峰值和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：D·A·賈德，F·E·格拉姆林，B·D·斯科貝爾，M·D·彼得羅維奇，
申請(專利權)人：米其林集團總公司，米其林研究和技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR