磁通量传感器质量指示器设备和方法技术

本发明专利技术提供一种用于提供用于通量泄漏检测系统的质量指示器的通量泄漏检测系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于外胎的非破坏性试验方法和装置。更确切地说，本专利技术涉及对通量泄漏检测系统的质量的指示，所述通量泄漏检测系统并入有相对于一或多个轮胎表面可拆卸地定位的一或多个传感器。
技术介绍
当轮胎磨损后，可以在翻新过程期间用新的胎面带或胎面层修复轮胎。翻新是修复或重新制造过程，不仅延长轮胎的使用寿命，而且还比制造新轮胎明显更便宜。由于再循环和翻新是降低外胎制造时固有的成本和能源的关键，因此有效的翻新就必须使外胎具有良好的结构完整性(即，没有内部的异常或不规则)。在更换胎面之前，有利的是检查轮胎(包含主体帘布层的加强元件)的损坏或磨损。在某些情形中，检查可能发现轮胎需要更换而不是翻新。替代地，由于不是所有的内部元件(例如，主体帘布层的加强元件)的损坏都可从仅目视检查清楚的看出，因此可能需要修复轮胎。在翻新卡车外胎之前及/或之后，一或多个非破坏性试验(NDT)方法可用于检测和定位内部的异常。此类异常可以可包含(但不限于)裂纹、空隙、剥离层和/或异物。已经使用先进的NDT技术进行大量尝试，并且轮胎再制造产业已采用若干类型的检测程序并使其商业化。由于用于商业轮胎(例如重型卡车轮胎)的加强元件常常由含铁材料制成，因此一或多个传感器可用于检测加强元件的裂缝。在示范性配置中，一种用于检测轮胎金属缆线异常的设备可包含沿共用线定位且经配置以产生与所感测磁场成比例的个别电信号的多个磁场传感器。具有北极和南极的磁体可经定位以在平行于共用线的每一传感器处提供磁场。这样的传感器与磁体的对准可使得来自磁体的通量线通常平行于由传感器占据的平面。传感器之间存在的轮胎缆线异常产生传感器所产生的信号中的可检测的差异，作为异常所产生的垂直通量分布的形成的结果。此类设备和其示范性使用方法由在2010年3月31日申请的共同拥有且同在申请中的美国Ser.第13/260,744号(轮胎金属缆线异常检测方法和设备(TIREMETALLICCABLEANOMALYDETECTIONMETHODANDAPPARATUS))公开，所述申请案的整个公开内容以引用的方式并入。当将金属组织放置于传感器系统的静态磁通量场内时，此类传感器系统检测来自此类组织的横截面积的损失的少量磁通量泄漏。通量泄漏的量可能极少(例如，约5高斯到10高斯)，然而必须在数百高斯的静态场内侦测通量泄漏。传感器的组成中的若干因素可影响检测灵敏度。举例来说，至少部分地归因于制造差异，永久磁体的强度可存在可变性。强度随时间推移而降低可归因于冲击，或磁体接头可存在可变性。也可存在磁体的位置相对于传感器阵列的可变性，及/或传感器阵列位置相对于传感器系统的接触盖的可变性。个别通量传感器的灵敏度和线性度也可存在固有的可变性。磁极相对于沿共用线定位的多个磁场传感器可以反转也是可能的。这些和其它变量使得必需确保每一传感器系统在某一均一性容限内制成。虽然存在用以测量通量密度的可商购高斯计，但此类装置仅解决磁体强度和位置的问题。这些装置不考虑每一通量传感器的灵敏度和位置。此类装置还可引入重复放置传感器的固有难度，使得两个或多于两个传感器系统可相互比较。因此，要求用于通量泄漏检测系统的可靠且具成本效益的质量指示器确保在数据收集期间的可重复及可预测定位。
技术实现思路
本专利技术提供通量泄漏检测系统。本专利技术所公开的通量泄漏检测系统包含具有并入其两个相对范围之间的指针的含铁金属通量质量指示器(fluxqualityindicator，FQI)。指针接近金属组织中的异常且具有促进来自含铁金属的通量泄漏的横截面积。系统还包含用于在轮胎检查过程期间检测含铁加强元件的破裂处的传感器检查装置。传感器检查装置具有形成在轮胎检查过程期间检测含铁加固件中的破裂处时使用的磁通量场的永久磁体。在测试开始处，实现FQI的移动，以使得指针安置于磁体的一个磁极与传感器检查装置的传感器阵列的一个末端之间。一旦开始数据收集，指针相对于传感器阵列以恒定速度移动直到所述指针安置于传感器阵列的相对端与磁体的相对磁极之间为止。在一些系统实施例中，传感器检查装置包含具有最外层检查表面和一或多个传感器的主体，所述一或多个传感器选自霍耳效应传感器、温度传感器、光学传感器，及其任何等效且互补的传感器和其任何组合中的一或多者。在一些系统实施例中，指针包含在数据收集期间与FQI邻近传感器检查装置的FQI的表面整合的一或多个凹口、凹槽、孔口和狭槽中的至少一者。指针可任选地与条的相对侧面共同延伸且在条的相对范围之间大致等距。在一些实施例中，指针可包含以下各者中的至少一者：相对于条的预定宽度和预定长度的预定深度的单个凹口，其中预定深度足够深以提供可辨识通量泄漏小波；及孔口，其延伸穿过条的预定厚度且任选地与条的相对侧面等距。在一些系统实施例中，将FQI制造为符合传感器检查装置的最外层检查表面的基本上平坦金属条和单股缆线中的一者。当将FQI制造为条时，条的预定长度可选自：等于或小于传感器检查装置的两个磁极之间的曲线距离的长度；及当FQI的至少一部分在传感器检查装置的通量传感器的阵列的相对端之间移动时足以使得FQI的相对端皆不离开传感器检查装置的磁极的长度。在一些系统实施例中，可提供与FQI和传感器检查装置中的至少一者通信的一或多个连接网络的计算装置。可提供平台，所述平台包含以下各者中的至少一者：服务器，其与至少一个连接网络的装置通信；及引擎，其经配置以执行以下各者中的至少一者：当测试每一传感器检查装置时记录测试数据；当指针在传感器上移动时记录每一传感器的较高峰值和较低峰值；当所述至少一个指针经过每一传感器时计算峰间响应值；比较至少一个传感器的峰间响应值与至少一个其它峰间响应值；以及基于所述比较确定通量泄漏完整性。本专利技术还提供用于提供用于通量泄漏检测系统的质量指示器的方法。本专利技术所公开的方法包含提供如本文所公开的通量泄漏检测系统，且移动FQI以使得，在测试开始处，指针安置于磁体的一个磁极与传感器检查装置的传感器阵列的一个末端之间。一旦开始数据采集，指针相对于传感器阵列以恒定速度移动直到所述指针安置于传感器阵列的相对端与磁体的相对磁极之间为止。通过以下详细描述本专利技术所公开的设备的其它方面将变得更加显而易见。附图说明在结合附图考虑以下详细描述之后本专利技术的性质和各种优点将变得更加清楚，在附图中相同的参考标号通篇指代相同部分，并且在附图中：图1展示代表性轮胎的横截面图。图2展示代表性轮胎的一侧的部分横截面图以及采用本专利技术的示范性传感器装置的侧视图。图3展示图2的示范性传感器装置的传感器头的透视图。图4展示具有用于其的任选的盖子的图3的传感器头的横截面图。图5展示测试的示范性结果，其中每一传感器的峰间值关于那一特定传感器的其它重复测试经平均化且标绘。图6展示如本专利技术所公开的示范性FQI的透视图，且图7展示与示范性传感器检查装置一起使用的此FQI。图8至10展示在图6的示范性FQI的指针经过示范性传感器检查装置的对应传感器时的峰间值的示范性比较。图11和12展示如本专利技术所公开的与示范性传感器检查装置一起使用的另一示范性FQI的对应顶部透视图和侧面透视图。图13至16展示在图11和12的示范性FQI的指针经过示范性传感器检查装置的对应传感器时的峰间值的示范性比较。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通量泄漏检测系统，其包括：含铁金属通量质量指示器(FQI)，其具有并入其两个相对范围之间的至少一个指针，所述至少一个指针接近金属组织中的异常，其中所述至少一个指针具有促进来自含铁金属的通量泄漏的累计横截面积；传感器检查装置，其用于在轮胎检查过程期间检测含铁加强元件中的破裂处，其中所述传感器检查装置具有形成在所述轮胎检查过程期间检测含铁加固件中的破裂处时使用的磁通量场的永久磁体；其中实现所述FQI的移动，使得在测试开始处，所述至少一个指针安置于所述磁体的一个磁极与所述传感器检查装置的传感器阵列的一个末端之间；以及一旦已开始数据收集，实现所述FQI的移动，使得所述至少一个指针相对于所述传感器阵列以恒定速度移动直到所述指针安置于所述传感器阵列的相对端与所述磁体的相反磁极之间为止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通量泄漏检测系统，其包括：含铁金属通量质量指示器(FQI)，其具有并入其两个相对范围之间的至少一个指针，所述至少一个指针接近金属组织中的异常，其中所述至少一个指针具有促进来自含铁金属的通量泄漏的累计横截面积；传感器检查装置，其用于在轮胎检查过程期间检测含铁加强元件中的破裂处，其中所述传感器检查装置具有形成在所述轮胎检查过程期间检测含铁加固件中的破裂处时使用的磁通量场的永久磁体；其中实现所述FQI的移动，使得在测试开始处，所述至少一个指针安置于所述磁体的一个磁极与所述传感器检查装置的传感器阵列的一个末端之间；以及一旦已开始数据收集，实现所述FQI的移动，使得所述至少一个指针相对于所述传感器阵列以恒定速度移动直到所述指针安置于所述传感器阵列的相对端与所述磁体的相反磁极之间为止。2.根据权利要求1所述的通量泄漏检测系统，其中所述传感器检查装置包含具有最外层检查表面和一或多个传感器的主体，所述一或多个传感器选自霍耳效应传感器、温度传感器、光学传感器，及其任何等效且互补的传感器和其任何组合中的一或多者。3.根据权利要求2所述的通量泄漏检测系统，其中所述最外层检查表面展现具有预定义曲率半径的圆弧形轮廓，且在数据收集期间所述指针的移动相对于所述传感器阵列曲线地进行。4.根据权利要求2或3所述的通量泄漏检测系统，其中所述至少一个指针包含与在数据收集期间邻近所述传感器检查装置的所述FQI的表面整合的一或多个凹口、凹槽、孔口和狭槽中的至少一者，且所述至少一个指针任选地与条的相对侧面共同延伸且在所述条的所述相对范围之间大致等距。5.根据权利要求4所述的2]通量泄漏检测系统，其中将所述FQI制造为以下各者中的一者：基本上平坦金属条，其符合所述最外层检查表面且具有预定宽度、预定厚度和与一对相对范围共同延伸且描绘所述预定宽度的预定长度的一对相对侧面；以及单股缆线，其符合所述最外层检查表面，所述缆线具有一对相对范围和沿途安置所述至少一个指针的预定长度，其中选择性地提供确保所述缆线沿所述传感器阵列的长度的可重复平行移动的固持器。6.根据权利要求5所述的通量泄漏检测系统，其中所述条的所述预定长度选自：等于或小于所述传感器检查装置的所述两个磁极之间的曲线距离的长度；以及当所述FQI的至少一部分在所述传感器检查装置的通量传感器的阵列的相对端之间移动时足以使得所述FQI的相对端皆不离开所述传感器检查装置的磁极的长度。7.根据权利要求6所述的通量泄漏检测系统，其中所述至少一个*指针包括以下各者中的至少一者：预定深度的至少一个凹口，其相对于所述条的所述预定宽度和所述预定长度，且所述预定深度足够深以提供可辨识通量泄漏小波；以及孔口，其延伸穿过所述条的所述预定厚度且任选地与所述相对侧面等距。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的通量泄漏检测系统，其进一步包括与所述FQI和所述传感器检查装置中的至少一者通信的一或多个连接网络的计算装置，其中所述一或多个连接网络的计算装置包含用于执行以下各者中的至少一者的指令：从所述FQI和所述传感器检查装置中的至少一者传送数据；且直接或间接地控制所述FQI和所述传感器检查装置中之一者或两者。9.根据权利要求8所述的通量泄漏检测系统，其进一步包括平台，所述平台包含以下各者中的至少一者：服务器，其与至少一个连接网络的装置通信，其中所述服务器经配置以执行包括以下各者中的至少一者的动作：在网络上通信；促进所述至少一个连接网络的装置与所述一或多个计算装置之间的通信；建立和存取经存储峰间响应值的数据库，所述峰间响应值可针对预期通量泄漏完整性产生，其中所述经存储峰间响应值表示先前测试的传感器的通量泄漏完整性；上传测试数据以用于存储在所述数据库上；以及产生所述峰间响应值中的一或多者的一或多个表示；以及引擎，所述引擎经配置以执行以下以下各者中的至少一者：当测试每一传感器检查装置时记录测试数据；当所述至少一个指针在传感器上移动时记录每一传感器的较高峰值和...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·贾德，F·E·格拉姆林，B·D·斯科贝尔，M·D·彼得罗维奇，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR