一种胎面磨损监测传感器的制作方法

文档序号:14913177发布日期:2018-07-10 23:58阅读:130来源:国知局

本实用新型涉及车辆轮胎和监测机动车辆轮胎状况技术领域,特别涉及一种胎面磨损监测传感器。



背景技术:

车辆拥有者几乎总需要处理可磨损部件诸如轮胎的维护和替换,例如轮胎维护总体涉及确信轮胎具有合适的气压和没有太热地运行,以及通过一致性磨损的可视核查或通过胎面深度的直接测量来周期性地观察胎面磨损。轮胎之间的不均匀磨损表明需要轮胎的换位,而一个轮胎上的不均匀磨损表面车辆悬架有问题。在任意情况下,有需要注意的问题,然而该维护的责任通常被忽视。没有这样的维护,部件寿命一般会缩短,其浪费资源和消费者的金钱。目前已经开发用于监控轮胎中气压的系统,此外还有在短时间内不需要任何气压可运作的轮胎。但是还没有开发用于监控轮胎胎面磨损情况的自动系统。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题,本实用新型提供了一种胎面磨损监测传感器,能对胎面的磨损情况进行实时监控,提高了行车的安全性。

(二)

技术实现要素:

一种胎面磨损监测传感器,包括传感器本体,所述传感器本体表面设有放电电极,所述放电电极向外发射电场信号;所述传感器本体内部设有电场探测器,所述电场探测器探测所述放电电极所发射的所述电场信号的衰减程度。

进一步的,所述传感器本体内部还设有无线发射器和电源;所述无线发射器用于将所述电场探测器探测的所述电场信号数据发送给汽车ECU,所述电源为锂离子电池。

进一步的,所述传感器本体安装于轮胎内侧。

再进一步的,设有所述放电电极的所述传感器本体表面与所述轮胎内侧相接触。

再进一步的,所述电场探测器为场强仪。

再进一步的,所述放电电极采用金属碳纳米管材料。

再进一步的,所述放电电极为印刷型电极,所述放电电极印刷于柔性聚酰亚胺薄膜上。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种胎面磨损监测传感器,能对胎面的磨损情况实时监控,并对磨损异常预警提醒,及时进行轮胎的更换,精度高,稳定性和可靠性好,大大提高了行车的安全性。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的一种胎面磨损监测传感器的结构示意图。

图2为本实用新型所涉及的一种胎面磨损监测传感器的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所涉及的实施例做进一步详细说明。

如图1所示,一种胎面磨损监测传感器,包括传感器本体1,传感器本体1表面设有放电电极2,放电电极1向外发射电场信号3;传感器本体1内部设有电场探测器,电场探测器探测放电电极2所发射的电场信号3的衰减程度。

传感器本体1安装于轮胎内侧4。

设有放电电极2的传感器本体1表面与轮胎内侧4相接触。

放电电极1向外发射电场信号3,轮胎壁和胎面花纹会造成电场信号3的衰减,若胎面未磨损,则放电电极1向外所发射的电场信号3在经过轮胎壁和内胎之后,到达胎面的时候电场信号3刚好为零。电场探测器的探测距离即为胎面未磨损时轮胎内侧4至胎面的距离,因此电场探测器会探测得到一个电场信号3的衰减数列,若胎面未磨损,则该衰减数列的末尾也为零。一旦胎面发生磨损,则轮胎内侧4至胎面的距离发生变化,电场信号3的衰减数列末位也发生变化不再为零,对比初始衰减数列,找出突变位(电场信号3在橡胶和空气中的衰减程度明显不同),该突变位的前一位数即为磨损胎面的电场信号3衰减值,由于初始衰减数列的数值与未磨损时轮胎内侧4至胎面的距离值一一对应,因此可推算出胎面磨损厚度值。

电场探测器为场强仪。

结合图2,说明传感器工作原理。

传感器本体1内部还设有无线发射器和电源。放电电极2向轮胎内侧发射电场信号3,经轮胎壁和内胎衰减后,到达胎面的时候电场信号3强度为0。场强仪探测电场信号3的衰减程度,得到电场信号3的衰减数列。当胎面发生磨损,轮胎内侧4至胎面的距离发生变化,电场信号3的衰减数列发生变化。无线发射器将场强仪探测的电场信号3数据发送给汽车ECU,ECU预存有电场信号3的初始衰减数列,将实际衰减数列与初始衰减数列进行对比,就能得到胎面的磨损厚度值。当胎面磨损严重,即磨损厚度值超过限值,ECU通过仪表盘亮灯进行预警提醒及时更换轮胎。电源为锂离子电池,给放电电极2、场强仪和无线发射器供电。

放电电极2采用金属碳纳米管材料,作为一种新型的纳米尺度的超级纤维材料,其柔性高,弹性高,不会挤压变形受损,同时端口极为细小而且非常稳定,非常有利于电子的发射,具有极佳的场发射性能,可追踪到胎面花纹的毫米级的深度变化。同时由于轮胎内侧的使用环境颇为严苛,而金属碳纳米管耐用性极强,恰好能胜任材质要求。

放电电极2为印刷型电极,放电电极2印刷于柔性聚酰亚胺薄膜上。将金属碳纳米管置于柔性聚酰亚胺薄膜上,使放电电极2成为薄膜状,可与轮胎内侧4更加紧密贴合,取得更佳的监测效果。由于轮胎在汽车高速运转的时候会产生大量热量,放电电极2与轮胎内侧4长时间接触,因此需要放电电极2具有较强的耐温性,而聚酰亚胺具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能,保证了监测的稳定性和可靠性。

本实用新型提供了一种胎面磨损监测传感器,能对胎面的磨损情况实时监控,并对磨损异常预警提醒,及时进行轮胎的更换,精度高,稳定性和可靠性好,大大提高了行车的安全性。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下,本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本实用新型的保护范围,本实用新型请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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