包括具有花纹82的胎面80、由两层或多层金属增强件(未显示)所构成的胎冠增强层84、以及侧壁86。胎面80的行驶表面88承靠在外壳12的应用面18上。
[0063]如以上所阐明的是，传感器50测量将其与轮胎8的胎冠的金属增强层84分开的距离Dl。D1具有三个分量。这些分量中的两个是不变的(固定的)，即，将花纹82的底部与增强层84分开的距离D2，以及将传感器50与外壳12的应用面18分开的距离D3。一个分量可以随着胎面的磨损程度而变化，即d，其对应于所述胎面的残余厚度。因此:
[0064]d = D1-D2-D3
[0065]可以基于对被测量的轮胎的类型的识别来得知距离D2。例如通过检索识别数据来执行的该识别可以是手动的或自动的，所述识别数据记录在诸如结合在轮胎结构中的RFID装置的应答器(转发器)中。
[0066]图6显示了传感器60的备选实施例，其中磁场源是由两个平行六面体形状的永磁体62组成的组(合)件，所述两个平行六面体形状的永磁体62的相同磁极(即，南极)彼此面对，所述两个磁体62定位在同一平面64中。
[0067]在该配置中，敏感元件61可以定位在两个磁体62之间的间隙中。
[0068]利用钕-铁-硼永磁体进行对该传感器配置的测试，所述钕-铁-硼永磁体是粉末状的钕、铁和硼的烧结化合物(混合物)。这些磁体的几何结构为:长度19.05_、宽度
12.7mm以及高度6.35mm。所述两个永磁体之间的间隔为19mm。所使用的祸流传感器由霍尼韦尔公司(Honeywell)制造，参考SS39E。
[0069]在其胎面的橡胶已经被磨薄之后，重型运输车辆的子午线轮胎的部段被用于这些测试。当胎冠增强层接触外壳12的应用面时，实施零值测量，在此之后所述部段逐渐远离所述外壳的应用面地移动。
[0070]图7中示出了结果。可以看到在直至大约25至30mm的间隔(距离)下的局部磁场强度a的非常显著的变化。
[0071]第一曲线⑴是在所述两个永磁体之间具有19_的间隔的情况下绘制的，而第二曲线⑵是在38_的两倍间隔的情况下绘制的。
[0072]这些结果显示，由敏感元件61测得的信号变化的动态范围随着两个磁体62之间的间隙的减小而增大(曲线1)。
[0073]另一方面，随着两个磁体62之间的间隙增大，由敏感元件61测得的信号的线性度变得更大(曲线2)。
[0074]图8显示了传感器70的另一实施例，其是图6的实施例的有利重复。
[0075]在该实施例中，一系列的六个平行六面体磁体72沿着测量线75布置，所述组件布置在同一平面74中。
[0076]如此，产生了静态磁场源，在平行六面体磁体72之间产生重复的间隙73。这些间隙73是沿着线75的磁学意义上的(与这些间隙)相同数量的等效区域。
[0077]能够对局部磁场的演变进行测量的敏感元件71布置在这些间隙的每一个中。
[0078]传感器70的该实施例使得能够沿着线、同时在若干点处测量轮胎橡胶层的厚度。
[0079]图9显示了传感器90的第四实施例，其中磁场源由环形磁体92形成，所述环形磁体92的磁化是轴向的。
[0080]在该实施例中，有利地，敏感元件91在如果不存在金属轮胎增强层则其处磁场为零的点处布置于所述环的对称轴线上。
[0081]这使得当传感器90保持在与任何金属轮胎增强层相距一定距离的位置时，敏感元件91的输出信号为零。这具有避免存在于上述实施例中的测量偏差的优点。
[0082]利用两个钕-铁-硼永磁体进行对该传感器配置的测试。所述两个钕-铁-硼永磁体的几何结构为:对于第一磁体，外径26.75mm,内径16mm以及高度5mm ;对于第二磁体，夕卜径19.1mm，内径9.5mm以及高度6.4mm。所使用的祸流传感器由霍尼韦尔公司(Honeywell)制造，参考SS39E。
[0083]该测试的操作程序与上述操作程序相同。
[0084]图10中的曲线图显示了结果。再次，可以看到，随着所述测量系统和所述轮胎胎冠的金属增强层之间的间隔从大约5mm变化直至25至30mm，局部磁场强度a非常显著地变化。
[0085]该曲线图显示，由敏感元件91测得的信号变化的动态范围随着环形磁体92的直径的减小而增大(曲线2)。
[0086]另一方面，随着磁体92的直径增大，由敏感元件91测得的信号的线性度变得更大(曲线1)。
[0087]该轴对称的实施例具有对形成相邻增强层的金属帘线的定向不敏感的优点。因此，所述传感器对该相邻层的各向异性不敏感。
[0088]图11显示了传感器95的备选实施例，其中磁场源是由四个平行六面体形状的永磁体97组成的组(合)件，所述四个平行六面体形状的永磁体97的相同磁极彼此面对，所述四个磁体97定位在同一平面98中。
[0089]在该实施例中，所述磁体沿着两条垂直的线成对地定位，以使得四个磁体97的组件形成十字形的装置。
[0090]在该配置中，敏感元件96可以定位在如此形成的十字形的中心处。
[0091]在该实施例中，敏感元件96的输出信号的动态范围以及传感器95的范围大于利用图6中所描述的结构所获得的范围。
[0092]至于敏感元件96的输出信号的线性度，其随着使所述四个磁体彼此相距更远地间隔而增大。
[0093]图13显示了另一实施例，其中定位了两排平行六面体磁体272。这些磁体的北极成对地面对面地定位，如图中所示。成排的敏感元件271定位在两排磁体272之间。这些敏感元件例如是涡流传感器。有利地，该配置可以消除在一些其他配置中发现的层边缘效应。
[0094]图12显示了用于同时在多个点处测量轮胎橡胶层的厚度的电子线路40的结构。
[0095]在该实例中，电子线路(电路)40使用连接至一系列敏感元件100的多路转接器(MUX) 106，其设有信号调节站(级)102和模数转换器104。
[0096]该多路转接器106被连接至主板108，其(所述板108的)功能是:
[0097].将通过传感器100得到的测量值记录在存储器124中；
[0098].识别轮胎，假设可以通过利用结合在轮胎结构中的RFID装置的存在将其实现；然后，主板使用专用于读取带有天线122的RFID装置120的站(级)；
[0099].经由带有天线116的无线通信站(级)114将所述测量结果发送至远程服务器。
[0100]最后，该主板108由微处理器110控制并且设有使用电池118的供能站(级)112。
[0101]所述组件能够在不更换电池的情况下在轮胎上执行许多测量，从而在没有人为干预的情况下向系统赋予多年的服务寿命。
【主权项】
1.用于测量轮胎的橡胶材料层的厚度的系统，所述层包括接合至相邻增强层的面以及与空气接触的自由面，所述相邻增强层以至少一种具有比空气的磁导率大的磁导率的材料制成，所述系统包括能够测量所述橡胶材料层的接合面和所述自由面之间的距离d的传感器，其特征在于，所述传感器包括静态磁场源和其输出信号为局部磁场水平的函数的敏感元件，所述静态磁场源和所述敏感元件被定位成使得当所述距离d减小时由所述敏感元件测得的磁场强度变化。2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述静态磁场源由至少一个被供以直流电的线圈形成。3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述线圈包围诸如铁氧体的具有高磁导率和低电导率的材料或者被诸如铁氧体的具有高磁导率和低电导率的材料包围。4.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述静态磁场源由至少一个永磁体形成。5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述永磁体具有轴向磁场。6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述永磁体具有呈环的形式的几何形状。7.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述永磁体是直的或者U形的棒。8.根据权利要求4和7所述的测量系统，其特征在于，所述传感器包括敏感元件和多个单轴磁化的磁体，所述多个单轴磁化的磁体径向地且相对于所述敏感元件具有相同磁极定向地定位。9.根据权利要求4至8中的任一项所述的测量系统，其特征在于，所述磁场源由成直线地定位的多个永磁体形成。10.根据权利要求7和9所述的测量系统，其特征在于，每个永磁体具有北极和南极，所述永磁体被定位成使得所述磁极与磁场源线对齐并且每对相邻的永磁体的极性颠倒。11.根据权利要求10所述的测量系统，其特征在于，所述传感器包括多个敏感元件，所述多个敏感元件中的每一个定位在两个相邻永磁体之间。12.根据权利要求6和9所述的测量系统，其特征在于，环形永磁体的轴线处于经过磁场源线的同一平面中并且垂直于该磁场源线地定向。13.根据权利要求12所述的测量系统，其特征在于，每个环形永磁体与定位在所述环形永磁体的轴线上的敏感元件相关联。14.根据权利要求13所述的测量系统，其特征在于，每个敏感元件布置在所述环形永磁体的轴线的以下点上，在没有层的情况下，所述点处的磁场为零。15.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统，其特征在于，所述敏感元件选自于由涡流传感器、磁阻传感器和磁致伸缩传感器所组成的组。16.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统定位在不导电的外壳内，并且所述外壳由其磁化率等于零或者足够低以类似于空气或者真空的磁化率的材料制成。17.根据权利要求16所述的测量系统，其特征在于，所述外壳是便携式外壳。18.根据权利要求16所述的测量系统，其特征在于，所述外壳可以定位在道路上或者嵌入道路中。19.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统用于测量轮胎的胎面上的残余橡胶材料的厚度的用途。20.根据权利要求1至17中的任一项所述的测量系统用于测量轮胎的侧壁或者内部橡胶元件的橡胶材料的厚度的用途。
【专利摘要】本发明涉及一种用于测量轮胎的橡胶材料层的厚度的系统，所述层具有连接至相邻金属增强层的面以及与空气接触的自由面。所述系统包括可以测量橡胶材料层的连接面和自由面之间的距离d的传感器，所述传感器包括静态磁场源和敏感元件，所述敏感元件的输出信号取决于局部磁场水平，所述静态磁场源和所述敏感元件布置成使得当所述距离d减小时由所述敏感元件测得的磁场强度变化。
【IPC分类】G01B7/26
【公开号】CN105393078
【申请号】CN201480034804
【发明人】T·勒杜, D·马丁, P·梅纳劳德, G·米肖
【申请人】米其林企业总公司, 米其林研究和技术股份公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年6月20日
【公告号】EP3011263A1, US20160153763, WO2014202747A1