[发明专利]轮胎金属缆线异常检测方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2009年4月9日申请的PCT申请PCT/US2009/040017的权利。

技术领域

本主题涉及轮胎试验。特别地，本主题涉及用于轮胎内的金属缆线(metallic cable)中存在的异常的非破坏性试验的方法和装置。

背景技术

包括轮胎胎面翻新的轮胎修理是本领域公知的。同样是公知的，通常在包括胎面翻新的修理之前执行轮胎的某种程度的试验，以确定是否适合执行该操作。尽管在某些情况下，试验可能包括简单的外观检验，但是在胎面翻新的情况下，确定轮胎的内部部件(包括例如侧壁胎体金属丝)的状况常常是非常重要的。

通常，基于视觉检验或错位散斑图像检验(shearographic image inspection)，使用x射线分析来进行这种确定。错位散斑图像检验之后实际上往往是x射线检验，以确定所确定的异常是否与缆线有关。但是，这种方法是耗时的，并且拥有和操作所需要的设备的成本是高昂的。因此，有利的是研发消除对于某些这种昂贵和耗时的方法的需要的装置和方法。

Sukhorukov等人的美国专利RE 40,166涉及一种用于诸如钢丝绳的细长含铁物体的横截面积的测量以及用于探测局部瑕疵的磁性非破坏性方法和装置。

Weischedel的美国专利4,659,991涉及一种“用于磁性检验细长物体的结构缺陷的方法和装置(Method and apparatus for magnetically inspecting elongated objects for structural defects)”。

Hamelin等人的美国专利5,565,771涉及“用于提高电磁金属绳试验的线性分辨率的装置(Apparatus for increasing linear resolution of electromagnetic wire rope testing)”。

Hamelin等人的美国专利5,804,964涉及一种“金属绳损伤指数监测设备(Wire rope damage index monitoring device)”。

Kaefer-Hoffmann等人的美国专利6,005,388涉及一种“用于探测轮胎的侧壁区域中的胎体布帘层中的可磁化材料的增强部件的配置中的缺陷的设备和方法(Device and process for detecting defects in the disposition of reinforcing members of magnetizable material in casing plies in the sidewall region of a tire)”。

Stoila等人的美国专利7,185,535涉及一种“用于轮胎的帘布层金属丝传感器系统”。

尽管已经研发了轮胎检验装置和方法的各种实施方式，并且已经研发了检验方法的各种组合，但是并没有出现大体上包含下文根据主题技术所提出的全部期望特性的设计。

发明内容

考虑到现有技术中遇到的以及本主题所提出的公认特征，研发了一种用于轮胎中的异常的试验的改进装置和方法。

在一种示意性配置中，提供一种用于检测轮胎金属缆线异常的装置，包括：多个磁场传感器，所述多个磁场传感器沿公用线放置，并且被配置为产生与所感测到的磁场成比例的单独电信号；磁体，所述磁体具有其北极和南极，所述磁体被放置成在所述多个磁场传感器的每一个处提供与所述公用线平行的磁场；以及信号处理电路，所述信号处理电路被配置成产生指示所述单独电信号的对之间的差异的信号，其中来自于所述多个磁场传感器的每一个的电信号与来自于所述多个磁场传感器的其他每一个的电信号配对。在特殊实施例中，所述多个磁场传感器包括表面安装霍尔效应传感器。

根据本主题的其他实施例，所述信号处理电路被配置为将最强电信号与最强反向电信号配对，以产生损伤量值(magnitude)信号，而忽略其余的电信号。根据本主题的其他实施例，所述信号处理电路被配置为，基于相减信号差异、具有均超过预定量值的斜率(slope)的相反斜率信号的存在以及零平均相乘波形的卷积分析的其中之一来产生信号。

根据本主题的进一步实施例，提供并配置一种结构，使其支撑所述多个磁场传感器和所述磁体，从而能够手动地将所述多个磁场传感器呈现到金属缆线前，以检测所述金属缆线中的异常。在特殊的进一步实施例中，提供并且配置一种自动控制系统，使其自动将所述多个磁场传感器呈现到金属缆线前，以检测所述金属缆线中的异常。