通過減少傳感器內(nèi)可動部件的數(shù)量,提高了儀器的堅固性,可更好地為在線檢查承受新胎或舊胎翻新設(shè)備的環(huán)境。該儀器依然以生產(chǎn)(非實驗室)為導(dǎo)向,能產(chǎn)生色碼掃描圖像。因而降低了儀器使用過程中輪胎破壞造成財產(chǎn)損壞或人員傷害的可能性。
以論壇損傷為例。在可能造成輪胎損壞如包括材料不均勻、制造缺陷等等許多因素中,運(yùn)行條件和維護(hù)不當(dāng)影響最大。例如,若中型或輕型鋼絲帶束子午載重輪胎以小于或等于80%推薦的冷充氣壓力運(yùn)行,輪胎的上胎側(cè)被迫過度曲撓,使損傷累積于鋼絲骨架簾線上。由于這些簾布受到削弱,即降低了強(qiáng)度,輪胎上胎側(cè)在充氣過程中會破裂,釋放氣壓波,則可能造成嚴(yán)重的人員傷害破裂(rupture),在翻胎行業(yè)稱作“拉鏈狀損壞”方式(zippermode或簡單稱“拉鏈”),一般在輪胎半徑內(nèi)胎側(cè)曲撓部位的305mm914mm范圍內(nèi)。
除安全的利益關(guān)系外,還涉及到經(jīng)濟(jì)的利害關(guān)系,因為汽車車隊運(yùn)營不能在未預(yù)料到的過早輪胎損壞的情況下收回輪胎翻新的費用。1975年進(jìn)行的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)超過60%的翻胎損壞是由胎體損壞造成的。因為輪胎的運(yùn)行條件差異很大,每一條要翻新的輪胎的胎體都必須先檢查,以減少早期損壞量,某些胎體就潛伏著災(zāi)難性的后果。使用翻新輪胎還對環(huán)境有很大影響,可大大地減少大部分可見污染源,即沒有任何使用價值的或使用價值很小的廢棄胎體。
非破壞性試驗與評估(NDT&E)方法允許將每條輪胎視為一個結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行檢查,并依據(jù)其適用性,每條胎體可以按修理及進(jìn)一步試驗來有條件地接收,或者徹底報廢。為評估充氣輪胎所進(jìn)行的大多數(shù)非破壞試驗方法的研究與開發(fā)是在本世紀(jì)后半葉進(jìn)行的。幾乎所有的業(yè)已開發(fā)成功的技術(shù)都涉及到以下主要領(lǐng)域:X光、全息圖像和剪切圖像、紅外線和超聲波試驗。所有這些技術(shù)都有其缺點,缺點范圍從X光、全息圖像和剪切圖像成本高,到剪切圖像和熱譜圖像很難解讀出試驗結(jié)果,以及檢測缺陷可靠性極差,比如通過發(fā)送和脈沖反射超聲波系統(tǒng)檢測帶束層部位的空氣耦合。
某些以射線檢驗方法和剪切圖像為基礎(chǔ)的非破壞性試驗裝置,若簾布層已損壞,是能夠但不總能顯示輪胎胎側(cè)內(nèi)的損壞部位,即拉鏈狀損壞。但是若簾布層還未斷裂,這些通常很昂貴的儀器就無法檢測到拉鏈狀損傷情況,因為這些儀器無評估胎側(cè)的剩余強(qiáng)度的能力??紤]到拉鏈?zhǔn)綋p壞的安全及經(jīng)濟(jì)方面的利害關(guān)系,存在開發(fā)能夠適用于胎體胎側(cè)評估的非破壞性試驗技術(shù)需求是清楚無疑的。
超聲波技術(shù)是由A。Vary<16>在NASALewis研究中心研究成功的分析級超聲波非破壞性試驗與評估(NDE)技術(shù),可評估/表征先進(jìn)的復(fù)合材料內(nèi)的分布性損壞,它測量樣品內(nèi)能量傳遞的相對效率。通過安裝于樣品表面的發(fā)射傳感器注入超聲波脈沖,如圖1所示。一般說,較大損壞,即在樣品內(nèi)微結(jié)構(gòu)的缺陷和變化會產(chǎn)生較大的信號衰減,致使應(yīng)力波因子讀數(shù)(SWF)較低,應(yīng)力波因子是指任何域內(nèi)的時間、頻率和倒頻域(Cepstraldomains)譜的波形特征。應(yīng)力波因子已與鋼絲繩內(nèi)累積的疲勞損傷。