用于輪胎壓力測量構(gòu)件的保護殼體的制作方法
【專利說明】用于輪胎壓力測量構(gòu)件的保護殼體
[0001]本申請是申請?zhí)枮?01080043602.5，申請日為2010年9月30日，發(fā)明名稱為‘密封壓力測量構(gòu)件’的中國專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及壓力傳感器的領(lǐng)域。
[0003]本發(fā)明應用于輪胎壓力的測量，特別是用于施工機械輪胎，但是并不限制于此。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有技術(shù)，特別是在US 6 931 934中公開了一種壓力測量構(gòu)件，其設置在由輪胎和輪輞限界的空間內(nèi)。該構(gòu)件為被動類型并且包括保護殼體。該構(gòu)件還包括測試本體，并且殼體包括支撐壓力測量表面的壁部，該壓力測量表面功能性地連接到測試本體。特別而言，該壁部包括缺口，該缺口設計為使得壁部定位為與測試本體接觸。在施加到壁部的外部壓力的影響下，缺口在機械上將壓力傳遞到測試本體，該測試本體由此能夠檢測構(gòu)件外部的壓力。
[0005]然而，在與測試本體接觸時，由缺口施加到測試本體的重復機械負載首先在測試本體上造成磨損，由此不利于壓力測量，其次重復機械負載使測試本體從其支撐件脫離，由此使得構(gòu)件不可用。
[0006]另外，因為該構(gòu)件為被動類型的，所以每一個測量構(gòu)件一經(jīng)制造完成就必須進行校準，因此其使用起來費工且昂貴。還需要將校準數(shù)據(jù)存儲在屬于構(gòu)件的處理單元中。這就提高了系統(tǒng)的復雜性和成本。另外，校準數(shù)據(jù)是測量誤差源。
[0007]還應當注意到，構(gòu)件在其整個壽命中若不進行完全密封，則不能保護其免受化學侵襲，特別是免受由用于維護輪輞和輪胎的產(chǎn)品的侵襲。這樣長時間暴露于化學侵襲下會損害測試本體，并由此不利于壓力測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明希求提供一種可靠的壓力測量構(gòu)件。
[0009]為此，本發(fā)明的一個主題是一種壓力測量構(gòu)件，其特征在于，其包括:
[0010]-壓力測量表面，所述壓力測量表面功能性地連接到測試本體，
[0011]-密封壓力測量殼體，其中設置有所述測試本體，所述壓力測量表面由所述密封壓力測量殼體的壁部所承載，所述密封壓力殼體的壁部設置為與所述測試本體相距一定距離，所述密封壓力測量殼體限定所述殼體的內(nèi)部空間的邊界；
[0012]-壓力傳輸裝置，所述壓力傳輸裝置在所述壓力測量表面和所述測試本體之間傳輸壓力，并且包括占據(jù)所有所述內(nèi)部空間的基本不可壓縮材料；以及
[0013]-能量存儲裝置和壓力處理裝置，所述壓力處理裝置用于處理由所述測試本體檢測到的壓力，并且設置在所述密封殼體中。
[0014]因為所述壓力測量表面設置為與所述測試本體相距一定距離，也即因為其與所述測試本體并不直接接觸，所以所述測試本體并不會變得磨損，也不會在所述壓力測量表面上的重復負載的影響下而從其支撐件脫離。特別而言，所述基本不可壓縮材料既保護了所述測試本體，又將壓力從所述壓力測量表面直接傳輸?shù)剿鰷y試本體，而不管這些零件是否直接接觸。壓力被直接傳輸，這意味著施加到所述壓力測量表面的壓力是由所述測試本體測得的壓力。材料并未引入測量偏移，并且這特別地可以免去校準構(gòu)件的需要。
[0015]另外，不管輪胎壓力如何，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件能夠測量高達16巴的壓力，需要時甚至能夠測量高達30巴的壓力。通過占據(jù)所有所述內(nèi)部空間，排除了會干擾由所述測試本體檢測到的壓力(特別是在溫度變化的情況下更是如此)的空氣或某些其它材料(例如可壓縮材料)的存在。
[0016]另外，在輪胎內(nèi)部使用所述構(gòu)件的條件下，根據(jù)本發(fā)明的所述密封殼體對于液體、固體和氣體是不可滲透的。因此，所述測試本體被保護免受化學侵襲，特別是免受用于維護輪輞和輪胎的產(chǎn)品的侵襲，特別是在建筑業(yè)中。因此，所述測試本體不會受到所述殼體外部的任何物體的損壞，這是因為其位于所述密封殼體內(nèi)部。
[0017]另外，該構(gòu)件使得利用功能性連接到所述測試本體的所述壓力測量表面對內(nèi)部輪胎壓力進行測量，將該壓力傳輸?shù)剿鰷y試本體，而無需將后者暴露到所述殼體外部的元件。特別而言，所述殼體的壁部是可變形的，這意味著能夠由所述測試本體來測量在所述殼體的外側(cè)上由該壁部接收到的壓力。這樣的構(gòu)件意在定位在由輪胎和輪輞限定的空間中。其與該構(gòu)件是固定到輪輞還是固定到輪胎無關(guān)。
[0018]此外，所述測量構(gòu)件是主動類型的。因此，無需對其進行校準。因此能夠快速且低成本地制造每一個構(gòu)件。另外，由所述測試本體測得的壓力被傳輸?shù)剿鎏幚硌b置，該處理裝置由所述能量存儲裝置自動提供動力。數(shù)據(jù)隨后從所述處理裝置傳輸?shù)皆摌?gòu)件外。因此，所述測量構(gòu)件就其能量供應而言是自動的獨立的，并且能夠可靠地傳輸測得的壓力。
[0019]將注意到，在恒定溫度下限定了材料的不可壓縮性。因此，不可壓縮的材料的體積可以作為溫度的函數(shù)而變化。因此，所述壓力測量壁部的可變形性使得壓力測量適用于溫度變化。具體而言，當溫度升高或降低時，材料分別具有膨脹或收縮的趨向。隔膜的可變形性使其伴隨有作為溫度的函數(shù)的材料體積的變化，而不會損害到壓力測量。
[0020]最后，與包括僅包含空氣的殼體的構(gòu)件(其可能在殼體內(nèi)外之間的壓力差的影響下而發(fā)生爆聚)相比，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件的不可壓縮材料可以避免所述壓力測量殼體發(fā)生爆聚。
[0021]優(yōu)選地，所述構(gòu)件包括射頻通信裝置，所述射頻通信裝置包括位于由材料占據(jù)的所述內(nèi)部空間之外的天線。因為所述天線位于所述內(nèi)部空間之外，所以其傳播屬性得以維持且不會受到所述壓力測量殼體或受到所述材料的損害。
[0022]可選地，所述密封壓力測量殼體包括填充孔，所述填充孔用于填充所述殼體并且意在由導電插塞構(gòu)件所堵塞，所述天線連接到所述導電插塞構(gòu)件。所述插塞構(gòu)件既充當插頭來密封所述殼體，又充當導體用于將所述殼體內(nèi)生成的電信號傳輸?shù)轿挥谒鰵んw之外的所述天線。
[0023]有利地，所述殼體的壁部由可變形隔膜形成。
[0024]隔膜具有適合的機械變形特征，這些特征使其對于輪胎中的壓力以及壓力變化敏感。
[0025]有利地，所述密封殼體的壁部具有同心凹槽。
[0026]優(yōu)選地，所述同心凹槽彼此成對地等距。優(yōu)選地，所述密封殼體的壁部在橫截面中具有呈現(xiàn)基本正弦輪廓的至少一個部分。與在橫截面中呈現(xiàn)基本平面輪廓的密封殼體壁部相比，這提高了所述測試本體的響應的線性度。
[0027]作為選擇，所述壓力測量表面覆蓋有惰性金屬膜，例如金、鈀或鉑。
[0028]該層可以避免所述隔膜的腐蝕，并且可以保持其機械屬性。
[0029]有利地，所述構(gòu)件包括用于所述測試本體的由陶瓷制成的支撐件，該支撐件形成所述密封殼體的一個壁部。
[0030]因為所述支撐件由陶瓷制成，所以其被極好地密封并且對于化學侵襲不敏感，特別是對于來自用于維持輪輞和輪胎的產(chǎn)品的侵襲，特別是在建筑業(yè)中更是如此。另外，由于輪胎中存在溫度變化，因此在所述支撐件的材料膨脹之后可能出現(xiàn)裂紋。因為陶瓷只膨脹極小程度，所以使得所述支撐件中的裂紋的出現(xiàn)和漫延降到最低。
[0031]優(yōu)選地，材料在介于_20°C和+150°C的溫度范圍內(nèi)處于液相和/或凝膠相。因此，材料貫穿該構(gòu)件的操作溫度范圍都將維持在液相和/或凝膠相，并且在該范圍之內(nèi)，維持其將壓力從所述壓力測量表面直接傳輸?shù)剿鰷y試本體的屬性。凝膠表現(xiàn)