[其他]用于改進均勻性測量的設備與方法

無效

• 申請號: 88103498
• 申請日: 1988-06-11
• 公開（公告）號: CN88103498A
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 詹姆斯·C·比得
• 申請（專利權）人: 伊果-皮徹工業公司
• 主分類號: G01M17/00
• 分類號: G01M17/00;G01M17/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李勇

本發明涉及測量運載工具的輪胎、輪子與類似部件均勻性的工藝。更具體地說，本發明涉及用來提高這種測量的精度與再現性的設備與方法。

輪胎均勻性檢驗機是用來進行某些表征輪胎結構均勻性之測量的。這部分地是通過測量輪胎在負荷下沿著一表面滾動時在各個方向上所產生之反作用力的性質，以及測量在輪胎表面選定軌跡上的擺動度。

在典型的輪胎均勻性檢驗機中，測量工作是全自動的。輪胎由輸送裝置送至檢驗臺，在此將各個輪胎安裝在一夾盤上，充氣至一預定壓力，在一標準速度下轉動，使輪面與一負荷輪的圓周面作強迫接觸。此負荷輪裝備有測力儀，測量此輪胎在有關方向上作用于該負荷輪上的力。用一種轉軸編碼器將輪胎的各次轉動分成一系列共128個標稱等角度間隔開的點。在各個點上，對壓力儀與擺動度傳感裝置的模擬輸出進行采樣，使各數據樣本對應于輪胎與一特定位置。然后用這些數據樣本去計算最高、最低或峰間的力值變化上擺動度。這里所用的“峰間”力值變化或擺動度這類詞，是指在一圈旋轉中所發生的在整體上為最大的力或尺寸之擺動，而與決定這種擺動的最高點與最低點是否相鄰無關。

本發明人已發現，上述這類測量中的一種重要誤差源乃是，表示測量中參數瞬時值的模擬波形未必能從輪胎的一周旋轉到下一周旋轉中精確地再現，而是這種波形有時會依照某一數字函數隨時間漂移。從不多的轉數上看，此種函數常常近似線性的，但通過更多的轉數作觀察時，它可能呈指數形式。由于輪胎本身在實際上的均勻性并無理由對這種漂移敏感，就必須設想上述現象表示一種測量誤差。

這種誤差據信是由于測試條件中的小而有影響的變化。一種可能性是輪胎自熱、滾動摩擦或外部溫度變化之類的熱效應所引起的輪胎充氣壓力變化或由熱膨脹所導致的輪胎尺寸變化，或者是由于以上兩方面的原因。不過，本發明能有效地補償這類測量誤差而不取決于去弄清這種誤差的產生原因。

本發明改正的另一類誤差涉及使用數字采樣技術時精密確定模擬波形中的最大值，最小值和峰間值的問題。在輪胎均勻性檢測中已成為慣例的把最大與最小數據樣本值之差作為參數的峰間近似值這一技術導致嚴重的誤差。

由于無法事先測定出上述模擬波形局部的最高與最低點所處位置，因而不能保證數據樣本將精確地取在這些點上。通常，這些數據樣本將落到局部最高與最低點的兩側。因此，計算出的峰間幅值常小于真實值。

從理論上說，可以用傅里葉分析法來解決這類誤差的。根據周知的尼硅斯特定理，對于具有交流成分的波形來說，抽樣率至少需為所存在的最高頻率成分的兩倍。假如這一條件滿足，就能據傅里葉分析重新構制出原有波形或精確地測定出峰間幅值。但是，此種方法是很繁雜的，因而不能有效地利用檢驗設備的數據處理能力。

另一種企圖解決這種問題的方法可能會求助于所謂超采樣法，就是使抽樣率充分地高于尼奎斯特理論所需的抽樣率，以確保抽取的樣本即會不在各個局部的最高與最低點上，也能與它們非常接近，從而縮小誤差。這種方法由于需要存儲許多的附加樣本和去確定其中哪些是最大的和最小的，便為此系統的計算機增添了不適當的負擔。除此，轉軸編碼器的最高分辨率限制了最高抽樣率，因而也限制了此方法的有效性。

因此，本發明的一個目的在于提供一種設備與方法，通過對一種本來是再現性的連續的即抽樣數據場之非再現性成分進行補償，來改進輪胎及類似物體的均勻性測量精度與再現性。

本發明的另一個目的在于提供一種設備與方法，通過快速而精確地逼近一抽樣波形的最高、最低與峰間幅值，來改進輪胎及類似物體的均勻性測量精度與再現性。這一設備與方法在計算上是高效的且不依賴于過采樣。

本發明還有一個目的是去提供一種設備與方法，既通過對表示與輪胎或類似物體的均勻性有關之參數的數據場中之非再現性成分進行補償，又通過精確地逼近抽樣波形之最高、最低與峰間幅值，來改進輪胎及類似物體的均勻性測量精度與再現性。這一設備與方法在計算上是高效的且不依賴于過采樣。