轮胎超声波无损检测装置及其检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102043013A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102043013A(43)申请公布日2011.05.04(21)申请号201010543401.3(22)申请日2010.11.15(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人石柯李军陈利华叶浩明(74)专利代理机构北京市德权律师事务所11302代理人周发军(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)G01N29/28(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称轮胎超声波无损检测装置及其检测方法(57)摘要本发明提出一种用于轮胎空气耦合超声波无损检测装置及其检测方法。该方法可以利用的低频超声波，使用空气耦合的方式，对轮胎进行非接触式的无损检测。该方法可以在对轮胎进行超声波扫描过程中，实时分析判断得出轮胎的受损情况，在轮胎在对损伤部位进行标记，最后将分析结果发送至控制端，以3D视图和三侧图的形式直观的展现给装置的操控者。该检测方法不使用液体耦合剂，使用简单直观的轮胎健康性位图表示轮胎的受损情况，最后使用损伤标记、3D视图和三侧图的形式直观的显示轮胎的受损情况，使得轮胎检测过程变得简单、直观、高效，降低了轮胎检测的成本，增加了超声波轮胎无损检测的实用性。CN10243ACCNN110204301302043016A权利要求书1/3页1.一种轮胎超声波无损检测装置，其特征在于包括，一个超声波发射头/超声波传感器对，所述超声波发射头/超声波传感器对分别安装在轮胎的内、外两侧，通过空气耦合方式发射/接收120KHZ～400KHZ的低频超声波；一个轮胎自转装置，用于驱动轮胎绕轴心自转，一个超声波发射头/超声波传感器对移动装置，用于驱动所述超声波发射头/超声波传感器对在轮胎截面上沿轮胎线移动，一个设备控制器，分别连接所述超声波传感器和所述超声波发射头/超声波传感器对移动装置，所述设备控制器接收所述超声波传感器信号、以及当前信号下所述超声波发射头/超声波传感器的位移信号，并处理生成轮胎性状数据、性状位置值，所述轮胎性状数据与性状位置值相关联，一个存储器，包括完好轮胎性状数据存储区和受检轮胎性状数据存储区，连接所述设备控制器，一个标记装置，用于对轮胎作出标记，紧邻所述超声波发射头或超声波传感器连接安装，所述标记装置和与之紧邻连接的超声波发射头或超声波传感器构成采样/标记端，一个处理器，分别连接所述存储器、标记装置、设备控制器。2.根据权利要求1所述的轮胎超声波无损检测装置，其特征在于，还包括一个输入装置，所述输入装置连接所述设备控制器，用于向设备控制器输入轮胎类型参数，所述轮胎类型参数界定轮胎类型。3.根据权利要求2所述的轮胎超声波无损检测装置，其特征在于，所述标记装置为受控激光器或者喷墨器，所述采样/标记端安装于轮胎外侧。4.根据权利要求1或2或3所述的轮胎超声波无损检测装置，其特征在于，所述处理器包括数据管理模块和显示器，所述数据管理模块能够读取所述存储器的数据，生成轮胎性状3D视图，主视、左、右侧三面视图，或者数据列表，通过显示器供操作员查看。5.一种运用权利要求4所述的轮胎超声波无损检测装置进行轮胎无损检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采样完好轮胎的性状数据，包括以下步骤：ⅰ、将完好轮胎置于所述受检轮胎自转装置上，所述超声波发射头/超声波传感器对分别安装在受检轮胎的内、外两侧，ⅱ、启动轮胎自转装置，驱动完好轮胎绕轴心自转，所述超声波发射头/超声波传感器对发射/接收120KHZ～400KHZ的低频超声波，ⅲ、所述设备控制器接收所述超声波传感器信号和所述超声波发射头/超声波传感器的位移信号，并处理生成相关联的轮胎性状数据和性状位置值，所述存储器接收所述设备控制器发送的所述轮胎性状数据与性状位置，存储到完好轮胎性状数据存储区，ⅳ、受检轮胎自转至少一周后，所述超声波发射头/超声波传感器对移动装置驱动所述超声波发射头/超声波传感器对在轮胎截面上沿轮胎线移动一个步长，ⅴ、判断当前的位移值是否超出所述超声波发射头/超声波传感器对移动装置的最大位移，如果否，返回步骤ⅲ；ⅵ、关闭上述各装置，取下完好轮胎，步骤一结束；步骤二、在所述轮胎超声波无损检测装置上检测受检轮胎，包括以下步骤：2CCNN110204301302043016A权利要求书2/3页a、将受检轮胎置于所述受检轮胎自转装置上，所述超声波发射头/超声波传感器对分别安装在受检轮胎的内、外两侧，b、启动受检轮胎自转装置，驱动完好轮胎绕轴心自转，所述超声波发射头/超声波传感器对发射/接收120KHZ～400KHZ的低频超声波，c、所述设备控制器实时接收所述超声波传感器信号和所述超声波发射头/超声波传感器