MX2011010520A - Metodo y aparato de deteccion de anomalia de cable metalico de neumatico. - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato y la metodología que detecta anomalías en cables dentro de una estructura de neumático. Una pluralidad de los sensores sensibles de campo magnético es alineada dentro de un campo magnético proporcionado por un imán. La alineación de los sensores y el imán es de manera que las líneas de flujo que provienen del imán son generalmente paralelas al plano ocupado por los sensores magnéticos. Una anomalía de cable de neumático presente entre los sensores sensibles de campo magnético produce una diferencia detectable en las señales producidas por los sensores sensibles de campo magnético como resultado de la formación de los patrones perpendiculares de flujo producidos por la anomalía. Un circuito de procesamiento de señal que recibe señales de entrada de los sensores evalúa las diferencias entre las señales de cada uno de la pluralidad de sensores al poner en par la señal de salida de cada sensor con la señal de salida de cada uno de los otros de la pluralidad de sensores y produce una señal de salida en función de las diferencias que cumplen con los criterios seleccionados. La señal de salida podría incluir una señal que puede ser medida en forma externa y/o podría incluir una señal visual que indica la presencia de una anomalía de neumático.

Description

METODO Y APARATO DE DETECCION DE ANOMALIA DE CABLE METALICO DE NEUMATICO Campo de la Invención La presente materia objeto se refiere a una verificación de neumático. En particular, la presente materia objeto se refiere a métodos y aparatos para la verificación no destructiva de la presencia de anomalías en cables metálicos dentro de un neumático.

Antecedentes de la Invención La reparación de neumático que incluye el recauchutaje de neumático es bien conocida en la técnica. También es bien conocido que algún nivel de verificación del neumático antes de la reparación que incluye el recauchutaje es normalmente conducido para determinar si es adecuado realizar la operación. Mientras que en algunas instancias la verificación podría incluir la simple inspección visual, a menudo es importante en el caso del recauchutaje determinar la condición de los componentes internos del neumático que incluye, por ejemplo, alambres de revestimiento de pared lateral .

De manera general, estas determinaciones han sido realizadas utilizando análisis de rayos-x en función de la inspección visual o de imagen shearográfica . De manera frecuente, la inspección de imagen shearográfica es en REF. 224227 realidad seguida por la inspección de rayos-x para determinar si una anormalidad identificada es el cable relacionado. Sin embargo, estos métodos son consumidores de tiempo y el equipo requerido es costoso de poseer y operar. Por lo tanto, sería ventajoso desarrollar un aparato y metodologías que eliminen la necesidad de algunos de estos métodos costosos y consumidores de tiempo.

La patente de . los Estados Unidos RE 40,166 de Sukhorukov et al . , es dirigida a un método y aparato no destructivo magnético para la medición del área en sección transversal de objetos ferrosos alargados, tales como cuerdas de alambre de acero y para la detección de fallas o desperfectos locales.

La patente de los Estados Unidos 4, 659,991 de Weischedel es dirigida a un "Method and apparatus for magnetically inspecting elongated objects for structural defects . " La patente de los Estados Unidos 5, 565,771 de Hamelin et al., es dirigida a "Apparatus for increasing linear resolution of electromagnetic wire rope testing." La patente de los Estados Unidos 5, 804,964 de Hamelin et al., es dirigida a "Wire rope damage Índex monitoring device." La patente de los Estados Unidos 6, 005,388 to Kaefer-Hoffmann et al., es dirigida a "Device and process for detecting defects in the disposition of reinforcing tnembers of magnetizable material in casing plies in the sidewall región of a tire." La patente de los Estados Unidos 7, 185,535 de Stoila et al., es dirigida a "Ply wire sensor system for a tire . " Mientras varias implementaciones del aparato y metodologías de inspección de neumático han sido desarrolladas, y mientras varias combinaciones de metodologías de inspección han sido desarrolladas, ningún diseño ha emergido que incluya, de manera general, todas las características deseadas como son presentadas de aquí en adelante de acuerdo con la presente tecnología.

Sumario de la Invención En vista de las características reconocidas que son encontradas en la técnica anterior y dirigidas a través de la presente materia objeto, un aparato y metodología mejorados para la verificación de anomalías en neumáticos ha sido desarrollado .

En una configuración de ejemplo, es proporcionado un aparato que detecta anomalías de cable metálico de neumático que comprende una pluralidad de sensores de campo magnético situados a lo largo de una línea común y configurados para producir señales eléctricas individuales proporcionales a un campo magnético detectado, un imán que tiene los polos norte y sur del mismo situado para proporcionar un campo magnético en cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético paralelos a la línea común, y un circuito de procesamiento de señal configurado para producir señales indicativas de las diferencias entre los pares de las señales eléctricas individuales, en donde la señal eléctrica que proviene de cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético es puesta en par con una señal eléctrica que proviene de cada uno de los otros de la pluralidad de sensores de campo magnético. En modalidades particulares, la pluralidad de sensores de campo magnético comprende sensores de efecto de Hall de montaje superficial.

De acuerdo con otras modalidades de la presente materia objeto, el circuito de procesamiento de señal es configurado para poner en par la señal eléctrica más fuerte con la señal eléctrica opuesta más fuerte para producir una señal de magnitud de daño mientras se ignoran las restantes señales eléctricas. De acuerdo con otras modalidades de la presente materia objeto el circuito de procesamiento de señal es configurado para producir una señal en función de una de las diferencias substractivas de señal, la presencia de las señales opuestas de declive con pendientes, cada una que accede una magnitud predeterminada, y el análisis de convolución de formas de onda multiplicadas de promedio de cero .

De acuerdo con modalidades adicionales de la presente materia objeto, una estructura es proporcionada y configurada para soportar la pluralidad de sensores de campo magnético y el imán en el que la pluralidad de sensores de campo magnético podría ser manualmente presentada a un cable metálico para la detección de anomalías en el mismo. En modalidades particulares adicionales, un sistema automático de control es proporcionado y configurado para presentar, de manera automática, la pluralidad de sensores de campo magnético a un cable metálico para la detección de anomalías en el mismo. De acuerdo con ciertas modalidades de la presente materia objeto, al menos tres sensores de campo magnético son proporcionados mientras que todavía en modalidades adicionales el imán es un imán permanente.

La presente materia objeto también se refiere a un método que detecta anomalías en un cable metálico de neumático que comprende posicionar una pluralidad de sensores de campo magnético en una línea común, posicionar un imán que tiene los polos norte y sur del mismo a fin de proporcionar un campo magnético en cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético paralelos a la línea común, presentar la pluralidad de sensores de campo magnético a un cable metálico, y detectar una diferencia entre las señales producidas por cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético puestos en par con cada uno de los otros de la pluralidad de sensores de campo magnético.

En ciertas modalidades, el método además comprende poner en par la señal positiva más fuerte que proviene de cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético con la señal negativa más fuerte que proviene de cada uno de los otros sensores de campo magnético y analizar la diferencia entre las señales positivas y negativas más fuertes en la exclusión de las restantes señales de sensor de campo magnético. En ciertas modalidades adicionales, el método además comprende producir una señal en función de una de las diferencias substractivas de señal, la presencia de señales opuestas de declive con inclinaciones, cada una que excede una magnitud predeterminada, y el análisis de convolución de las formas de onda multiplicadas de promedio de cero.

En ciertas modalidades del método de la presente materia objeto, el posicionamiento de los sensores de campo magnético comprende posicionar los sensores de efecto de Hall de montaje superficial y en modalidades particulares, el posicionamiento de un imán comprende posicionar ambos de los polos norte y sur de un imán a lo largo de una línea paralela a la línea común.

En cierta modalidad particular de la presente materia objeto, el posicionamiento de una pluralidad de sensores de campo magnético comprende posicionar al menos tres sensores de campo magnético mientras que en otras modalidades particulares, el posicionamiento de un imán comprende posicionar un imán permanente.

Los objetivos y ventajas adicionales de la presente materia objeto son señalados o serán aparentes para aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica a partir de la descripción detallada en la presente. Asimismo, debe apreciarse adicionalmente que las modificaciones y variaciones a las características ilustradas, referidas y discutidas de manera específica y a los elementos de las mismas podrían ser practicadas en varias modalidades y usos de la invención sin apartarse del espíritu y alcance de la materia objeto. Las variaciones podrían incluir, aunque no se limitan a, la sustitución de medios, características o etapas equivalentes para aquellas ilustradas, referidas, o discutidas, y la inversión funcional, operativa o deposición de varias partes, características, etapas, o similares.

Todavía además, se entenderá que diferentes modalidades, así como también diferentes modalidades actualmente preferidas, de la presente materia objeto podrían incluir varias combinaciones o configuraciones de las características, etapas, o elementos actualmente descritos, o sus equivalentes (que incluyen combinaciones de características, partes, o etapas o configuraciones de las mismas no mostradas, de manera expresa, en las figuras o señaladas en la descripción detallada de estas figuras) . Las modalidades adicionales de la presente materia objeto, no expresadas necesariamente en la sección de resumen, podrían incluir e incorporar varias combinaciones de aspectos de características, componentes, o etapas referidas en los objetivos resumidos con anterioridad y/u otras características, componentes, o etapas como se discute de otro modo en esta solicitud. Aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica apreciarán mejor las características y los aspectos de estas modalidades, y otras, en función de la revisión del resto de la especificación.

Breve Descripción de las Figuras La descripción completa y facilitadora de la presente invención, que incluye el mejor modo de la misma, dirigida hacia una persona de experiencia ordinaria en la técnica, es señalada en la especificación, la cual hace referencia a las figuras adjuntas, en las cuales: La Figura 1 ilustra una configuración de ejemplo de un sensor de efecto de Hall e imán permanente de acuerdo con la presente tecnología que incluye un sistema automático opcional de control; La Figura 2 ilustra el posicionamiento relativo de un par de sensores de efecto de Hall en un imán permanente junto con los patrones de flujo de ejemplo en la presencia de un cable de neumático que incluye una anomalía de ejemplo; La Figura 3 ilustra un diagrama de bloque de un circuito de procesamiento de señal de ejemplo configurado para procesar las señales de un par de los dispositivos de efecto de Hall a fin de proporcionar una indicación de la presencia de las anomalías de cable de neumático; La Figura 4 es una representación esquemática de una vista de rayos-x de las anomalías representativas en un cable de neumático como podrían ser detectadas utilizando la presente tecnología; La Figura 5 ilustra, en forma gráfica, los datos filtrados y promediados que son colectados durante un examen automático de barrido de un neumático de acuerdo con la presente tecnología ,- La Figura 6 ilustra, en forma gráfica, un Operador de convolución de ejemplo como podría ser empleado en una metodología alternativa de análisis de datos; La Figura 7 ilustra las líneas de flujo que se originan a partir de la separación de los sensores de manera que los centros de sensor son centrados de manera directa, sobre cada extremo de un rompimiento de cable de neumático completo único; La Figura 8 ilustra una gráfica de la magnitud de flujo y los puntos sobresalientes a través de las flechas ilustradas de las lecturas cuando los centros de los sensores son colocados sobre de cada extremo de un rompimiento de cable de neumático completo único; La Figura 9 ilustra las líneas de flujo que se originan a partir de la separación de los sensores con una separación de ejemplo de centro-a-centro de 10 mm, en donde un sensor es alineado con un extremo de un rompimiento de cable de neumático completo único; La Figura 10 ilustra una gráfica de la magnitud de flujo y los puntos sobresalientes a través de las flechas ilustradas de las lecturas cuando los centros de los sensores son situados como se ilustra en la Figura 9; La Figura 11 ilustra las líneas de flujo que se originan a partir de la separación de daño más grande que la separación del sensor; La Figura 12 ilustra una gráfica de la magnitud de flujo y los puntos sobresalientes a través de las flechas ilustradas de las lecturas cuando los centros de los sensores son situados como se ilustra en la Figura 11; La Figura 13 ilustra una serie de sensores de ejemplo de acuerdo con la presente tecnología que son situados, de manera operativa, con respecto a los cables ilustrados de ejemplo de neumático; y La Figura 14 ilustra una configuración de una serie de sensores útiles para explicar las ventajas de la presente tecnología .

El uso repetido de los caracteres de referencia a través de toda la presente especificación y las figuras adjuntas se pretende que represente las mismas o análogas características o elementos de la invención.

Descripción Detallada de la Invención Como se discute en el Sumario de la sección de la invención, la presente materia objeto es particularmente referida a un aparato y metodología mejorados para la verificación de anomalías en neumáticos, en particular, anomalías en cables metálicos que corresponden con la estructura de cordón de neumático.

Debe apreciarse por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que mientras que la presente descripción es principalmente discutida con relación a la detección de anomalías en cables metálicos asociadas con estructuras de neumático, ésta no es una limitación específica de cualquiera del aparato descrito o las metodologías de operación. Por ejemplo, podría ser aplicado un aparato y metodologías sustancialmente idénticas para la detección de anomalías en estructuras alargadas de respuesta magnética asociadas o embebidas en cualquier material no magnético. Un ejemplo podría corresponder con la detección de anomalías en filamentos de respuesta magnética tejidos entre sí en un material de tela que es útil, por ejemplo, como protección de EMI o RFI para individuos y/o equipo electrónico .

A continuación, se hará referencia en detalle a las modalidades actualmente preferidas del presente método y aparato de detección de anomalía de cable metálico. A continuación, con referencia a las figuras, la Figura 1 ilustra una configuración de ejemplo de un sensor de efecto de Hall e imán permanente 100 construido de acuerdo con la presente tecnología.

Como se ilustra en la Figura 1, un par de los dispositivos de efecto de Hall HE1, HE2 es montado en un plano alineado generalmente vertical con un imán permanente 102 en una cara de extremo 106 de la estructura de soporte 104. En general, debe apreciarse que los dispositivos de efecto de Hall HE1, HE2 son montados a lo largo de una línea común 110 y que los aspectos de medición relacionados con esta ubicación de los sensores de Hall son aspectos importantes de la presente materia objeto como será dirigido a través de toda la presente descripción. También debe apreciarse que en modalidades alternativas, múltiples pares de dispositivos de efecto de Hall o cualquier serie de estos sensores podrían ser empleados en asociación con imanes permanentes únicos o múltiples. Además, podrían emplearse múltiples sensores como es generalmente ilustrado en la Figura 1 en una configuración compuesta. En cualquier instancia, la oportunidad podría ser proporcionada para examinar áreas más grandes y/o múltiples cables. Además debe apreciarse que, aunque la presente descripción es dirigida, de manera más específica, al uso de sensores de efecto de Hall, ésta no es una limitación de la presente materia objeto en lo absoluto puesto que también podrían ser empleados otros tipos de sensores de respuesta de campo magnético. Por ejemplo, los sensores magneto-resistivos podrían ser utilizados para igualar, de manera sustancial, el efecto.

De acuerdo con la presente tecnología, para la modalidad de ejemplo de la Figura 1, al menos la cara de extremo 106 de la estructura de soporte 104 corresponde con una superficie de aislamiento para así proporcionar aislamiento eléctrico de los dispositivos de efecto de Hall HE1, HE2. El imán permanente 102 podría ser asegurado en la superficie superior 108 de la estructura de soporte 104 a través de cualquier medio adecuado y es orientado como se ilustra en la Figura 1 para así alinear de manera sustancial, por ejemplo, el polo norte N del imán permanente 102 con la cara frontal 106, y de manera correspondiente, con los dispositivos de efecto de Hall HE1, HE2 , de la estructura de soporte 104. Un sistema automático opcional de control 120 podría ser proporcionado para barrer, de manera automática, el sensor 100 a través del área que será examinada. Debe apreciarse que este sistema podría ser configurado para provocar el movimiento relativo entre el sensor y el ítem que está siendo examinado, de manera que cualquiera o ambos del ítem y el sensor examinado podrían ser movidos a través del sistema de control 120.

En una configuración de ejemplo, el imán permanente 102 podría corresponder con un imán de Neodimio de tracción de 19.95 Kg (44 libras) revestido de Ni-Cu-Ni con una dimensión de 12.7 por 25.4 mm que produce 12, 900 gauss. Obviamente, podrían ser utilizados otros imanes con características similares. Además, la estructura de soporte 104 podría corresponder con un apoyo de aluminio de 75 por 37 por 37 mm con un papel de cartón no conductivo asegurado en una cara mientras los dispositivos de efecto de Hall HEl, HE2 podrían corresponder con dispositivos semiconductores de 4 mm cuadrados que son separados, de manera aproximada, 8 mm con un borde del dispositivo de efecto de Hall HE2 separado, de manera aproximada, 4 mm del borde de la cara 106 opuesto del imán permanente 102. Este posicionamiento de los dispositivos de efecto de Hall HEl, HE2 con relación al imán permanente 102 produce un flujo magnético a través de ambos de los dispositivos de efecto de Hall como es mostrado, de manera más particular, en la Figura 2. Debe apreciarse que, en otras modalidades de la presente materia objeto, podría emplearse un electroimán en lugar de y/o además del imán permanente 102. Además también debe apreciarse que diferentes configuraciones de imán también podrían ser utilizadas, así como también diferentes orientaciones de los imanes, así como también otras configuraciones de imanes, por sí mismas, que incluyen sin limitación imanes de barra, imanes toroidales, imanes cilindricos, imanes de forma de herradura y otras configuraciones .

En modalidades alternativas, la estructura de soporte 104 podría corresponder con cualquier material no ferroso que incluye sin limitación, Plexiglás®, madera, Cycolac® u otros materiales de plástico. En función de las características físicas de la estructura de soporte no ferrosa 104, los dispositivos de efecto de Hall HEl, HE2 y el imán permanente 102 podrían ser embebidos, por lo menos en forma parcial, en el material para el soporte del mismo.

Con referencia a la Figura 2, se ilustra el posicionamiento relativo de un par de sensores de efecto de Hall separados de manera relativamente cercana HEl, HE2 con relación a un imán permanente 102 junto con las líneas de flujo de ejemplo 202, 204 en la presencia de un cable de neumático 220 que incluye una anomalía de ejemplo que es ilustrada, de manera representativa, como un rompimiento en 230.

Con referencia breve a la Figura 4, se observará que la Figura 4 proporciona una representación esquemática de una vista de rayos-x de las anomalías representativas 402, 404, 406 en los cables de neumático como podrían ser detectadas utilizando la presente tecnología. Como es ilustrado en la Figura 4, la anomalía 402 corresponde con rompimiento en un alambre de envoltura 410, la anomalía 404 corresponde con un rompimiento en uno de los filamentos o cordones de acero 412, y la anomalía 406 corresponde con un rompimiento en la totalidad del cable. Las anomalías 402 y 404 son consideradas que son anomalías menores mientras que la anomalía 406 es considerada por ser una anomalía más significante.

A continuación, con referencia adicional a la Figura 2, como es observado con anterioridad, una anomalía en el cable de neumático actualmente ilustrada como rompimiento 230 originará el cambio en el campo magnético presentado en los sensores de efecto de Hall HE1 , ??2. Será apreciado por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que las líneas de flujo 202, 204 por lo menos en el área del rompimiento 230 próxima a los sensores de efecto de Hall separados de manera relativamente cercana HE1, HE2 han sido desviadas de la trayectoria anterior a través de un cable no roto y ahora siguen trayectorias alternas a través de las porciones 220, 222 del cable de neumático roto de ejemplo. Ese rompimiento produce los polos magnéticos locales Norte y Sur 252, 254, los cuales alteran el campo magnético próximo a los sensores de efecto de Hall separados de manera relativamente cercana HE1, HE2 a fin de producir por lo menos niveles detectables de patrones perpendiculares de campo producidos por las anomalías.

Debe apreciarse que cualquiera de las varias anomalías observadas con anterioridad con respecto a la discusión de la Figura 4 producirán, en grados variables, variaciones detectables en el campo magnético debido a la generación por lo menos de alguna perpendicularidad en el plano de los campos orientados de los sensores de efecto de Hall. Dentro del área próxima a los sensores de efecto de Hall HEl, HE2 , estas anomalías podrían ser detectadas como diferencias entre las señales generadas entre los dispositivos de efecto de Hall HEl, HE2. Fuera del área próxima a los sensores de efecto de Hall HEl, HE2, las variaciones en los campos magnéticos también podrían ser detectadas y podrían ser manifestadas como variaciones unidireccionales en el campo magnético en contra de ün campo magnético de base previamente detectada. Una de las metas de la presente materia objeto es la identificación y localización de anomalías, sin embargo, la presente materia objeto es más directamente relacionada y descrita en asociación con la detección de las diferencias de campo magnético que pueden ser detectadas entre los sensores de efecto de Hall HEl, HE2.

Otros análisis de las señales de efecto de Hall podrían ser realizados, sin embargo, a partir de las variaciones unidireccionales en los campos magnéticos. Debe apreciarse que, con respecto a la presente discusión, el término diferencia no significa que describe sólo una sustracción matemática de una señal de otra, sino más bien que incluye en forma amplia varias formas de análisis que buscan analizar diferencias identificables entre las señales generadas por lo menos a través de un par de sensores, como será explicado de manera más completa con respecto a las varias modalidades de la materia objeto presentada en este documento .

A continuación, con referencia a la Figura 3, se ilustra un diagrama de bloque de un circuito de procesamiento de señal de ejemplo 300 configurado para procesar las señales que provienen de un par de los dispositivos de efecto de Hall HEl, HE2 y para proporcionar una indicación de la presencia de las anomalías de cable de neumático. Como podría observarse, el circuito de procesamiento de señal 300 recibe señales de los sensores de efecto de Hall HEl, HE2 por medio de los circuitos seguidores o amortiguadores no invertidos Ul, U4 , de manera respectiva.

En una configuración de ejemplo, los circuitos seguidores Ul, U4 , así como también otros amplificadores dentro del circuito de procesamiento de señal 300, podrían corresponder con los amplificadores operativos LM741CN. Obviamente, podrían ser empleadas otras formas adecuadas de estos amplificadores operativos, tal como por ejemplo, dispositivos que contienen una pluralidad de amplificadores equivalentes u otros dispositivos similares. Aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica apreciarán que los términos circuito seguidor y amortiguador son sinónimos y que son utilizados a través de toda la presente descripción. Además, en esta configuración de ejemplo, los dispositivos de efecto de Hall HEl, HE2 podrían corresponder con los sensores de efecto de Hall lineales de relación métrica A1302 disponibles a partir de Allegro Microsystems, Inc. Una vez más, podrían ser empleados dispositivos de tipo similar, así como también diferentes tipos de dispositivos.

Con referencia adicional a la Figura 3, se observará que existe asociado con cada dispositivo de efecto de Hall HEl, HE2 el circuito de entrada, los amplificadores de amortiguación Ul, U4 , de manera respectiva, los cuales proporcionan señales amortiguadas a una entrada, a cada uno de los mezcladores 312, 314, de manera respectiva. Los amplificadores U2, U5, de manera respectiva, proporcionan señales desplazadas amortiguadas de cero de los circuitos desplazados de cero 302, 304, de manera respectiva, para sumar, por medio de las segundas entradas a los mezcladores 312, 314, de manera respectiva, con las respectivas señales de los dispositivos de efecto de Hall HEl, HE2 para desplazar las salidas de los dispositivos de efecto de Hall. Las señales salidas de los mezcladores 312, 314, de manera respectiva, son proporcionadas como entradas a los amplificadores de amortiguación ajustable de ganancia variable U3, U6. Los amplificadores U3 , U6 son configurados como dispositivos ajustables de ganancia para así desarrollar la ganancia de señal total deseada y la correspondiente sensitividad. Los amplificadores U3 , U6 también podrían ser configurados para proporcionar el filtrado de paso bajo, según sea necesario.

En una configuración de ejemplo, los circuitos desplazados de cero 302, 304 podrían corresponder con potenciómetros ajustables acoplados con las adecuadas fuentes de tensión y acoplados con las entradas sin inversión de los amortiguadores U2 , U5 , de manera respectiva. En otras configuraciones, podrían ser proporcionadas señales desplazadas de cero como entradas digitales para modalidades permitidas de microprocesador o para modalidades permitidas de convertidor de digital a analógico. Todavía otras modalidades de la presente materia objeto podrían incorporar el promedio automático de cero de cada una de las señales de sensor de efecto de Hall .

Cuando los dispositivos de efecto de Hall HE1, HE2 son introducidos en un campo magnético que es perpendicular al plano de sensor de dispositivo de Hall, la salida del dispositivo será proporcional - a la intensidad del campo magnético aplicado y detectado dentro del intervalo específico lineal del dispositivo. El amplificador U7 recibe las señales ajustadas amortiguadas desplazadas de cada uno de los dispositivos de efecto de Hall HE1, HE2 y amplifica cualquier diferencia entre las dos señales. En esta modalidad particular de la presente materia objeto, la diferencia entre las dos señales es evaluada en función de una sustracción matemática de las dos señales. Como es observado con anterioridad, en otras modalidades, como se ha explicado más adelante, el análisis de la diferencia alternativa de las señales podría ser proporcionado. En una configuración de ejemplo de la modalidad de la Figura 3 el amplificador U7 es configurado como un amplificador de ganancia fija 10X aún que en otras modalidades diferentes niveles de ganancia física podrían ser proporcionados o, todavía de manera- alterna, el amplificador U7 podría ser proporcionado como un amplificador de ganancia ajustable similar a los amplificadores U3 y U6.

Una señal de salida del amplificador U7 podría ser proporcionada en la terminal 362 para el monitoreo a través del dispositivo adecuado tal como, por ejemplo, un dispositivo de medición o visualización de tensión tal como un voltímetro u osciloscopio (no se ilustran) y también podría aplicarse como una entrada al comparador U8.

El comparador U8 podría ser proporcionado, por ejemplo, configurando un amplificador operativo tal como un amplificador de circuito abierto y es utilizado como un detector de umbral que cambia los niveles de salida cuando la salida del amplificador U7, que es proporcionada a una entrada del comparador U8, excede la señal de nivel de referencia aplicada a partir del circuito de ajuste de umbral de nivel de anomalía 306. La señal de salida que proviene del comparador U8 es detectada por el amortiguador/excitador U9 para iluminar un indicador que puede ser visualmente observado, por ejemplo, un diodo de emisión de luz (LED) 364 para la confirmación visual de una anomalía detectada tal como un alambre roto de pared lateral u otras anomalías como es discutido con anterioridad en la presente.

Aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica también deben apreciar que varios niveles de detección pueden ser conseguidos a través de las variaciones en los ajustes de ganancia de los amplificadores U3 y U6 así como también a través del ajuste del circuito de ajuste de umbral de nivel de anomalía 306. Además, aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica apreciarán que la señal aplicada del circuito de ajuste de umbral de nivel de anomalía 306 podría ser proporcionada en un modo similar al de las señales de los circuitos desplazados de cero 302, 304 y podría corresponder con las señales de tensión que provienen de los potenciómetros ajustables con tensiones adecuadas de entrada o de las señales digitales de entrada como es discutido con anterioridad en la presente en función de la implementación seleccionada de aparatos. En ciertas modalidades, el circuito de ajuste de umbral de nivel de anomalía 306 podría ser ajustado, en forma manual, ya sea a través del ajuste manual de un potenciómetro de ajuste de nivel de tensión o a través de la entrada manual de datos adecuados para una implementación digital.

El dispositivo discutido hasta ahora con referencia a las Figuras 1-3 y especialmente estructurado con respecto a las Figuras 1-2 podría ser configurado en múltiples modalidades en función de los deseos de operación física deseada. Por ejemplo, el dispositivo que se ilustra, de manera general, en la Figura 1 podría ser fijado en una estructura adicional de soporte para así implemeritar el examen automático de una estructura de neumático. En esa configuración, podría ser empleado un sistema automático de control 120 que es generalmente ilustrado en línea translúcida en la Figura 1, para barrer, de manera automática, el sensor a través de las áreas de neumático, por ejemplo, la superficie interior del área del neumático que será examinado. De manera alterna, otras metodologías para proporcionar el movimiento relativo entre el sensor y el neumático también podrían ser implementadas , que incluyen permitir que el sistema automático de control 120 mueva cualquiera o ambos del sensor y el neumático. Obviamente, el sensor también podría ser configurado como un dispositivo compacto portátil llevado a mano que podría ser manualmente barrido a través de cualquiera de las áreas interiores o exteriores del neumático que será examinado.

De acuerdo con características adicionales de la presente materia objeto, el sensor que se ilustra en las Figuras 1-2 podría ser montado en una máquina configurada para girar un neumático o el montaje de sensor para posicionar el montaje de sensor en un modo radial sobre la superficie interior de la carcasa del neumático, con lo cual, se presenta de manera efectiva la totalidad de la superficie interior de la carcasa del neumático al sensor para la evaluación del cable. El sensor podría ser acoplado con una computadora personal (PC) o un sistema de animación a fin de proporcionar la retroalimentación de posición que permita la información precisa de la ubicación del montaje de sensor con relación a la superficie del neumático, por medio de lo cual, la ubicación, el tamaño, que incluye el número de cables involucrados, y la severidad de las anomalías pueden ser presentados al operador. Además, como será explicado más adelante de manera más completa, la PC también podría ser utilizada para implementar metodologías alternativas de evaluación.

Un sistema de acondicionamiento de señal similar al descrito en asociación con la Figura 3 y un algoritmo asociado de análisis podrían ser proporcionados para producir la información de diagnóstico sobre la condición del neumático en múltiples formas. Estas formas podrían incluir una representación topográfica de las estructuras magnéticas dentro del neumático. El tamaño y la forma de las respuestas magnéticas de tres dimensiones (3-D) podrían ser evaluados para detectar y medir las anomalías que incluyen, aunque no se limitan a: cables rotos de refuerzo; cables de refuerzo con uno o más alambres rotos; cables doblados de refuerzo; cables corroídos de refuerzo; y objetos metálicos que penetran el plano del alambre de refuerzo. Las presentaciones podrían incluir una representación de superficie de color de las estructuras magnéticas en el neumático así como también el análisis de los nodos de iso-contorno al operador que permite la detección y medición de anomalías como es observado con anterioridad. Este sistema también podría ser configurado para proporcionar una tabla numérica de anomalías, que indica la ubicación, tamaño y forma y la intensidad de las anomalías magnéticas en el neumático mientras que el análisis de los datos numéricos permitiría la detección y la medición de las anomalías como es observado con anterioridad.

En una configuración manual, la tecnología de acuerdo con la presente materia objeto podría proporcionar, de manera conveniente, un indicador visual tal como el LED 364 (Figura 3) que proporcione la indicación inmediata de una anomalía al operador. Además, el ajuste manual del circuito de umbral de nivel de anomalía 306 (Figura 3) podría ser proporcionado para conveniencia del operador ajustando la sensibilidad de la modalidad manual.

Debido al arreglo de los imanes permanentes 102 y los sensores de efecto de Hall HE1, HE2, la modalidad de la presente materia objeto que se ilustra en las Figuras 1 y 2 es bien adecuada para uso en una configuración compacta portátil llevada a mano, aunque ésta no es una limitación de la presente tecnología puesto que esa configuración también podría ser utilizada en una configuración automática como es descrito con anterioridad. En cualquier instancia, se ha encontrado que es ventajoso para una mejor detección de los resultados, mantener la línea común en la cual los sensores son generalmente montados en paralelo a los cables de neumático. Este posicionamiento proporciona una capacidad máxima de detección de señal para la presente materia objeto aunque la orientación absoluta paralela no es requerida para la detección de la anomalía.

De acuerdo con la presente tecnología como es mencionado con anterioridad, el procesamiento de señal podría ser conseguido utilizando diferentes métodos. Gomo es discutido con anterioridad con referencia a la Figura 3, ciertos de los métodos no podrían requerir el uso de algún procesamiento de computadora. En estas modalidades, el procesamiento de señal podría ser realizado utilizando una tarjeta habitual de circuito como es ilustrado, de manera ejemplar, en la Figura 3. Este método amplifica y sustrae las señales de HE1 y HE2 para producir una señal de diferencia que es amplificada y comparada con una tensión de umbral para iluminar un diodo de emisión de luz (LED) si una anomalía es localizada como se discutió con anterioridad. Obviamente, debe apreciarse por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que mientras este método descrito con anterioridad podría ser realizado utilizando el conjunto de circuitos que se ilustran en la Figura 5, otros conjuntos de circuitos que incluyen sin limitación, computadoras personales y dispositivos programables específicos de aplicación también podrían ser utilizados para realizar el mismo procesamiento de señal como se describió con respecto a la Figura 3, o el procesamiento alterno de señal como se describe más adelante.

De acuerdo con modalidades adicionales de la presente tecnología, el procesamiento alternativo de señal podría ser empleado, como será discutido con referencia a las Figuras 5 y 6. Con referencia a la Figura 5, los sensores construidos de acuerdo con la presente tecnología podrían ser barridos a través del neumático utilizando un sistema automático de control 120 como es ilustrado, de manera representativa, en la Figura 1. Los datos colectados podrían ser almacenados temporal o más permanentemente para el procesamiento posterior utilizando un número de diferentes metodologías aunque cada uno emplea métodos de análisis que examina las señales de uno o más pares o una serie de sensores que buscan diferencias identificables en las señales .

En una modalidad de ejemplo, el software de procesamiento de señal Matlab® disponible a partir de The MathWorks™ podría ser empleado para analizar los datos colectados. En una configuración de ejemplo, un sistema de recolección de datos es configurado para examinar la pared lateral de un neumático que podría contener aproximadamente 40,000 puntos por pista o huella de datos de la pared lateral. Obviamente, estos puntos por pista son de ejemplo puesto que podrían ser colectados números alternativos de muestras . Debe observarse aquí que los puntos por pista representan un paso único o pistas alrededor de la pared lateral del neumático. Una característica significante de la presente tecnología es que podría ser utilizada para una buena ventaja con esta pasada única, o un número pequeño de pasadas, para localizar el acimutal de una anomalía aunque no la posición precisa radial en el neumático.

El propósito aquí es determinar en una o dos rotaciones del neumático si cualquier cable está roto. Se pretende proporcionar el acimutal del cable roto y posiblemente en cuál lado del neumático. El principio es que la mayoría de neumáticos explorados no tendrán un cable roto.

Si uno es encontrado, un método de barrido automático más consumidor de tiempo o portátil manual podría ser empleado para ubicar con precisión la anomalía. En modalidades más generales de la presente tecnología, serán utilizadas múltiples pasadas para ubicar con exactitud las anomalías tanto mediante el acimutal como la ubicación radial.

Una primera etapa en la evaluación de los datos colectados es volver a muestrear y filtrar los puntos de datos colectados a partir de los sensores de efecto de Hall HE1 y HE2. Un codificador podría ser empleado para proporcionar, por ejemplo, aproximadamente 10,800 pulsos por revolución del neumático. Será apreciado por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que este tamaño de muestra de ejemplo cambiará en función de la dimensión del neumático y el tamaño del aro. La rutina del nuevo muestreo promedia los puntos de datos de cada señal de efecto de Hall para los mismos puntos del codificador con otro punto de codificador. Esto origina una forma de onda para cada sensor de 10,800 puntos alrededor de la circunferencia del neumático. Una vez que los datos han sido nuevamente muestreados, es aplicado un filtro Butterworth de quinto orden. En una configuración de ejemplo, la frecuencia de corte del filtro podría ser establecida en 0.025. En cualquier caso, este valor de frecuencia de corte debe ser establecido entre 0 y 1 y representa una frecuencia proporcional del contenido de frecuencia de datos sin procesar. El resultado de esta etapa es las formas de onda 502, 504 nuevamente muestreadas y filtradas que podrían ser visualizadas como es ilustrado en la Figura 5.

Como es representado en la Figura 5, la forma de onda 502 corresponde con una señal nuevamente muestreada y filtrada a partir del sensor HE1, mientras que la forma de onda 504 corresponde con una señal similar del sensor HE2. Se observará que ocurren picos de dirección opuesta, de manera simultánea, a medida que los sensores reaccionan a las anomalías dentro del neumático. Una menor cantidad de anomalías es visualizada como señales de menor amplitud mientras que anomalías más significantes son identificadas por señales de amplitud más grande. Como es ilustrado en la Figura 5, las señales representadas por las formas de onda 502, 504 podrían ser medidas en términos de voltajes o tensiones (V) en el eje vertical mientras que los números de muestras son mostrados a lo largo del eje horizontal.

Después del nuevo muestreo y filtrado, ambas de las señales del sensor son procesadas, de manera simultánea, utilizando una ventana deslizante. En esa ventana, la pendiente de cada señal de sensor es calculada y comparada entre sí con un valor de umbral. Si las inclinaciones o pendientes son opuestas entre sí y si cada pendiente es más grande que el valor de umbral, es producida una forma de onda de magnitud de pendiente de salida que representa la magnitud combinada de pendiente .

La forma de onda de magnitud de pendiente podría ser entonces procesada buscando la forma de onda punto por punto para determinar la presencia de una señal de firma identificada por una pendiente positiva seguida relativamente rápido por una pendiente negativa. La diferencia de tiempo entre la detección de una pendiente positiva y negativa, cada una excediendo un umbral predeterminado, podría estar en función de un tamaño conocido de anomalía. Si esta firma es encontrada, es producida una forma de onda de salida a partir de las magnitudes combinadas del sensor HE1 y el sensor HE2 magnitudes. Esto origina una forma de onda con picos positivos que representan la amplitud combinada del pico negativo del sensor HE1 y el pico positivo del sensor HE2. La forma de onda resultante puede ser inspeccionada, en forma visual, y si se desea, también podría ser producida una tabla de valores que puede ser inspeccionada en términos de magnitud y ancho de pico.

En una metodología alternativa de análisis, podría ser utilizado un procedimiento de convolución. La convolución involucra varias etapas como sigue. En primer lugar, es seleccionado un operador de convolución como es ilustrado en forma de ejemplo en la Figura 6. Esta forma ha sido seleccionada para su comparación con menos que las anomalías totales del cable. En una configuración de ejemplo, el operador está basado en las llamadas Ondas de Sombrero Mexicano, de manera más común, ondas de Ricker, y en una configuración de ejemplo es de un ancho de 160 puntos con un sigma de 45. En el análisis matemático y numérico, la Onda de Sombrero Mexicano es la segunda derivada normalizada negativa de una función de Gauss y es un caso especial de la familia de los trenes de onda continuos conocidos como trenes de onda Hermitianos. En la configuración de ejemplo que se ilustra en la Figura 6, los valores relativos R son indicados a lo largo del eje vertical mientras que los puntos de muestra fluctúan de 0 a 160 como es observado con anterioridad. Un operador de convolución de ejemplo de acuerdo con la presente tecnología está basado en la relación en donde la suma de los valores R con respecto al intervalo de muestra es igual a cero.

Después del desarrollo del operador de convolución, las señales que provienen de los sensores HE1 y HE2 son promediadas en cero. Este promedio a cero incluye el promedio de cada forma de onda y posteriormente, la sustracción del promedio de cada forma de onda de sensor. El operador es aplicado a cada forma de onda y las dos formas de onda resultantes son multiplicadas juntas.

Varias heurísticas son entonces aplicadas. En primer lugar, se eliminan las coincidencias de operador para los sensores HE1 y HE2 que se encuentran en la misma dirección, es decir, ambas positivas o ambas negativas. Esta heurística es aplicada puesto que ambas de la experiencia teórica y experimental indican que una anomalía provocará que las señales de sensor se desvíen opuestas entre sí.

En segundo lugar, debido a que el operador del Sombrero Mexicano provoca 4bordes' que se originan alrededor de una respuesta positiva, estas respuestas tienen que ser eliminadas de consideración. En tercer lugar, sólo se retienen las respuestas en donde el sensor HE2 es positivo y el HE1 es negativo. Esto es aplicado debido a que la teoría y la experiencia indican que con una orientación adecuada del polo magnético, un sensor siempre proporcionará una respuesta positiva y la otra negativa.

Una vez que son aplicadas las etapas anteriores de convolución, es creada una forma de onda resultante. Esta forma de onda resultante puede ser inspeccionada, en forma visual, y también podría ser producida una tabla de valores que puede ser inspeccionada en términos de magnitud y ancho de pico. Esta forma de onda resultante representa el grado de coincidencia con el operador y es proporcional a la magnitud y la forma de una anomalía.

Con referencia en primer lugar a la Figura 14, se ilustra otra modalidad de un montaje de sensor en la cual está basada la presente tecnología que corresponde con una serie de sensores que incluyen tres sensores HE1, HE2, HE3 montados a lo largo de una línea común y configurados para producir señales separadas de salida. En una configuración de ejemplo, los sensores HE1, HE2 , HE3 son los dispositivos de efecto de Hall de tipo de chip de montaje superficial y son montados sobre un substrato común (no se ilustra por separado) fijo a la tarjeta de circuito 1410. Sin embargo, debe apreciarse que podrían ser utilizados otros tipos de sensores. Un imán permanente 1420 es asociado con la tarjeta de circuito impreso 1410 y los sensores HE1 , HE2 , HE3 y es situado de modo que los polos norte y sur del imán permanente son alineados con la línea común en la cual son montados los sensores HE1, HE2 , HE3. En una configuración de ejemplo, el imán 1420 podría corresponder con un par de imanes de Neodimio de 0.64 por 0.64 por 2.54 centímetros (0.25 por 0.25 por 1 pulgadas) N50 colocados de extremo con extremo con polos complementarios para crear el efecto de un imán de 5.08 cm (2 pulgadas) de longitud.

En la modalidad mostrada en la Figura 14, los sensores HE1 y HE2 son considerados como un primer par mientras que los sensores HE2 y HE3 son considerados como un segundo par. Esta configuración permite duplicar el área superficial cubierta en una pasáda única del montaje de sensor a fin de reducir el tiempo total del ciclo de verificación. Al hacerlo de este modo, el procesamiento de señal es manejado en un modo similar a las modalidades discutidas con anterioridad con referencia a la Figura 3 porque la puesta del par fijo de sensores es mantenida mientras se exploran o buscan cables dañados de neumático que incluyen, por ejemplo, el rompimiento 1430 en el cable 1432 mientras que el montaje de sensor y de imán es generalmente explorado en la dirección de la flecha 1434 a través de los múltiples cables que se ilustran, de manera colectiva, como los cables 1440.

Sin embargo, se ha encontrado que el uso de más de dos pares de sensores origina mejoras adicionales más allá simplemente del aumento de la velocidad del tiempo de ciclo de verificación si son consideradas todas las combinaciones de los sensores proporcionadas. Entonces, en el caso de la configuración de la Figura 12, además de la consideración de HE1 y HE2 como un par y HE2 y HE3 como un par, una persona también podría considerar HE1 y HE3 que es un par. En esta instancia, con una separación sustancialmente igual entre cada uno de los tres sensores, la información adicional podría ser derivada en función del incremento de separación entre el par que corresponde con HE1 y HE3.

Todavía además, con la separación reducida que es posible entre los sensores utilizando dispositivos más pequeños tales como, aunque no de manera exclusiva, sensores de tipo de chip de montaje superficial acoplados con la provisión de un aumento en el número de sensores más allá de los tres ilustrados en la Figura 14, son obtenidas ventajas adicionales que permiten no sólo una mejora en el tiempo de ciclo de verificación sino también la capacidad mejorada para detectar anomalías en los cables de neumático.

Con referencia ahora a las Figuras 7-8 podría ser mejor obtenido un entendimiento adicional de los principios subyacentes de la presente tecnología. Como una materia objeto preliminar, se ha apreciado que empleando una configuración de sensor como se ilustra en la Figura 14 en donde sólo son considerados los pares HE1, HE2 y HE2, HE3 , podrían ocurrir tres problemas. Un primer problema podría ocurrir cuando un sensor se encuentra alineado con el área del daño de cable. Un segundo problema podría ocurrir en la instancia del daño de bajo nivel que proporciona muy poco escape de flujo que no podría ser detectado con rapidez por los sensores debido a la proximidad del escape máximo con un sensor. En tercer lugar, la separación del cable podría ser más grande que la separación entre los sensores.

Para tener la capacidad de entender cómo dirigir los problemas mencionados con anterioridad, es necesario identificar la relación ideal entre el arreglo del sensor y el daño del cable. Un rompimiento de cable completo único será utilizado para ilustración; sin embargo, el concepto puede ser extendido a un daño de sub-cable con mucha rapidez. Ya ha sido establecido que un par de sensores proporcionarán un sistema de referencia propia en donde el daño es detectado a través de la detección de flujo positivo en un sensor con una detección de flujo negativo en el otro sensor. La ubicación ideal para el daño es centrada entre los extremos del imán con los sensores directamente ubicados sobre los extremos del daño como es ilustrado más adelante. La detección resultante de la magnitud del daño es, en el extremo, la suma del valor absoluto de cada sensor; por lo tanto, es ideal que cada sensor sea colocado en un modo que detecte el escape de flujo máximo del daño.

Con referencia a las Figuras 7 y 8, se ilustran en la Figura 7 las líneas de flujo producidas a partir de un imán permanente que se originan a partir de la separación de un par de sensores HE1, HE2 , de manera que los centros de sensor son directamente centrados sobre cada extremo 702, 704 de un rompimiento de cable de neumático completo único 706. La Figura 8 ilustra una gráfica de los puntos sobresalientes de la magnitud de flujo, mediante las flechas ilustradas 802, 804, las lecturas de ejemplo cuando los centros de los sensores son colocados sobre cada extremo 702, 704 del rompimiento de cable de neumático completo único 706. Como puede observarse a partir de la gráfica de la Figura 8 en las flechas 802, 804, el escape de flujo máximo es directamente centrado sobre cada extremo 702, 704 del daño.

Las Figuras 9 y 10 ilustran el primer problema identificado con anterioridad, es decir, que un sensor HE1 está siendo alineado con el área del daño de cable 906 que es opuesto a estar alineado sobre uno de los extremos de rompimiento de cable 902, 904. En esta instancia como podría ser observado a partir de la gráfica de magnitud del flujo de la Figura 10, en donde las flechas 1002 y 1004, de manera respectiva, indican la magnitud de flujo en el centro de cada sensor HE1, HE2 como se localizan y como es ilustrado en la Figura 9, ni el sensor detectará el escape total disponible debido a que se encuentra situado fuera de centro de la colocación óptima sobre los extremos del daño como es ilustrado con anterioridad en la Figura 7.

El segundo problema identificado con anterioridad, es el problema de la detección de daño de bajo nivel en donde los bordes del daño se encuentran más cercanos juntos que la separación entre los sensores, se refiere por lo menos en parte, a la separación de centro-a-centro de los sensores. En una configuración de ejemplo, la separación de centro-a-centro fue establecida en 10 mm. En esta instancia, daños más pequeños son probables que pasen fuera de centro y lejos de la ubicación óptima para cada sensor. Mientras que el daño podría estar lo suficientemente cercano a un sensor a fin de proporcionar la indicación adecuada del escape de flujo, es posible que el otro sensor se encuentre demasiado lejos del borde del daño que no tendrá indicación del escape de flujo.

Con la separación de ejemplo de 10 mm observada, la separación podría ser óptima sólo si el daño fuera de 10 mm de ancho .

Con referencia ahora a las Figuras 11 y 12, son ilustrados los efectos del tercer problema identificado con anterioridad, es decir, que la separación de la anomalía es más grande que la separación del sensor. Si la separación de daño es más grande que la distancia de centro-a-centro de los sensores HE1, HE2, el escape de flujo máximo no puede ser detectado debido a que los sensores no estarán ubicados en el borde 1102, 1104 del daño 1106. Como es ilustrado en la Figura 12 por medio de las flechas 1202 y 1204, el escape de flujo detectado en el centro de cada sensor HE1, HE2 como es mostrado en la Figura 11 no es el escape de flujo máximo, de esta manera, este escape de flujo máximo no será detectado en esta configuración.

Con el propósito de dirigir estos problemas, la presente tecnología proporciona dos variaciones de las modalidades previas que operan juntas sinergísticamente , para proporcionar la detección mejorada de la anomalía.

Si alguien fuera a dirigirse sólo al primer problema, es decir, que un par de sensores se alinee, de manera incorrecta, con el escape de flujo máximo, éste podría ser dirigido disminuyendo la separación entre las subsiguientes exploraciones del neumático a fin de incrementar la probabilidad de que el daño caerá entre el par de sensores más que el desplazamiento de éste. Sin embargo, esta solución podría tener el efecto indeseable de incrementar el tiempo de ciclo para una exploración completa del neumático y, obviamente, no se dirige al segundo y tercer problemas en lo absoluto.

De acuerdo con la presente tecnología, todos los tres problemas identificados son dirigidos por medio de la combinación de las modificaciones al montaje de sensor junto con la modificación de la metodología para analizar las señales de salida del sensor. Una modificación estructural de ejemplo del sensor podría ser observada con referencia a la Figura 13 mientras que la modificación a la metodología de análisis de señal podría ser entendida, de manera más clara, con referencia a la Tabla 1 que se muestra más adelante. La modificación física involucra el empaquetamiento, en forma densa, de tantos sensores como sea posible o práctico en la misma zona de recepción previamente utilizada.

En una configuración de ejemplo como es mostrado en la Figura 13 en una relación de posesión con los cables de neumático que serán verificados, los seis sensores magnéticos de tipo de chip de montaje superficial HE1-HE6 son colocados a lo largo de una línea común sobre una tarjeta de circuito impreso 1310. En una configuración de ejemplo, los seis sensores magnéticos de tipo de chip de montaje superficial HE1-HE6 podrían ser situados sobre una separación de centro-a-centro de 4 rara que origina la longitud total para la serie aproximadamente de 20 mm. El imán 1320 es asociado con la serie de sensores al ser colocado a lo largo de la misma línea común en la cual son colocados los sensores HEl—HE6 en un modo similar al descrito con anterioridad con referencia a la Figura 14. En una configuración de ejemplo, los sensores magnéticos de tipo de chip HE1-HE6 y el imán 1320 podrían corresponder con el imán 1420 como es descrito con relación a la Figura 14.

Debe observarse que es posible otra separación entre los sensores, así como también otras configuraciones de la serie de sensores que reduzcan, de manera efectiva, la separación entre los sensores. Por ejemplo, una segunda serie de seis sensores físicamente idénticos podría ser colocada en paralelo con la primera serie y situada, de manera que la separación entre los sensores en la segunda serie caiga entre la separación entre los sensores en la primera serie. Este posicionamiento con los ajustes adecuados al sistema de procesamiento de señal podría cortar, de manera efectiva, a la mitad la separación entre los sensores. Obviamente, este concepto podría ser extendido a una tercera, cuarta, etc., serie de sensores paralelos.

Como es observado con anterioridad, la simple reducción en la separación entre los sensores magnéticos HEl- HE6 sólo se dirige al primer problema identificado. De acuerdo con la presente tecnología, los otros problemas identificados son dirigidos por medio de la adición de las modificaciones a la metodología de análisis de señal en donde cada sensor HE1-HE6 en la configuración de ejemplo de la Figura 13 es puesto en par con cada otro uno de los otros sensores en la serie. De acuerdo con este arreglo, una serie de seis sensores de los sensores HE1 HE2 , HE3 , HE4 , HE5 y HE6 proporciona 15 pares de sensores como sigue: De acuerdo con la presente tecnología, cada magnitud de señal de salida de los sensores es evaluada y la señal positiva más fuerte de detección de escape de flujo es puesta en par con la señal o puesta más fuerte, es decir, la señal negativa de detección de escape de flujo a fin de proporcionar el "par" que produzca una señal de magnitud de daño resultante a la exclusión de la señal de restantes para esta porción particular, es decir, el acimutal del neumático. En otras palabras, la señal positiva más alta es puesta en par con la señal negativa más alta y las señales restantes son ignoradas. Por medio de ejemplo y con referencia a la Figura 5, podrían ser seleccionadas señales similares a la señal positiva en progreso 502 y la señal negativa en progreso en 504 para que sean puestas en par, mientras que menos señales ilustradas serían ignoradas. Mediante el empleo de esta configuración de aparato y metodología de análisis, todos los problemas previamente dirigidos serán tomados en consideración y proporcionarán una probabilidad más alta de que un sensor pase más cerca al escape de flujo máximo de un cable dañado y permita que la metodología de análisis de señal determine, de manera selectiva, que sensor ha proporcionado la señal.

Mientras la presente materia objeto ha sido descrita en detalle con respecto a las modalidades específicas de la misma, será apreciado que aquellas personas expertas en la técnica, en función de la consecución y el entendimiento de lo anterior, podrían producir con rapidez alteraciones, variaciones y equivalentes de estas modalidades. En consecuencia, el alcance de la presente descripción es por medio de ejemplo más que por medio de limitación, y la presente descripción no impide la inclusión de estas modificaciones, variaciones y/o adiciones a la presente materia objeto como sería aparente con rapidez para una persona de experiencia ordinaria en la técnica.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro dé la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un aparato que detecta anomalías de cable metálico de neumático, caracterizado porque comprende; una pluralidad de sensores de campo magnético situados a lo largo de una línea común y configurados para producir señales eléctricas individuales proporcionales a un campo magnético detectado ; un imán que tiene los polos norte y sur del mismo situados a fin de proporcionar un campo magnético en cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético paralelos a la línea común; y un circuito de procesamiento de señal configurado para producir señales indicativas de las diferencias entre los pares de las señales eléctricas individuales, en donde la señal eléctrica que proviene de cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético es puesta en par con una señal eléctrica que proviene de cada uno de los otros de la pluralidad de sensores de campo magnético.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de sensores de campo magnético comprende sensores de efecto de Hall de montaje superficial .

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de procesamiento de señal es configurado para poner en par la señal eléctrica más fuerte con la señal eléctrica opuesta más fuerte a fin de producir una señal de magnitud de daño mientras se ignoran las restantes señales eléctricas .

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de procesamiento de señal es configurado para producir una señal en función de una de las diferencias substractivas de señal, la presencia de las señales opuestas de pendiente con pendientes, cada una excediendo una magnitud predeterminada, y el análisis de convolución de las formas de onda multiplicadas de promedio de cero.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: una estructura configurada para soportar la pluralidad de sensores de campo magnético y el imán, por medio de lo cual la pluralidad de sensores de campo magnético podría ser presentada, en forma manual, a un cable metálico para la detección de anomalías en el mismo.

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: un sistema automático de control configurado para presentar, en forma automática, la pluralidad de sensores de campo magnético a un cable metálico para la detección de anomalías en el mismo.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de sensores de campo magnético comprende al menos tres sensores de campo magnético .

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el imán es un imán permanente.

9. Un método que detecta anomalías en un cable metálico de neumático, caracterizado porque comprende: posicionar una pluralidad de sensores de campo magnético en una línea común; posicionar un imán que tiene los polos norte y sur del mismo a fin de proporcionar un campo magnético en cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético paralelos a la línea común; presentar la pluralidad de sensores de campo magnético a un cable metálico; y detectar una diferencia entre las señales producidas por cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético puestos en par con cada uno de los otros de la pluralidad de sensores de campo magnético.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende: poner en par la señal positiva más fuerte que proviene de cada uno de la pluralidad de sensores de campo magnético con la señal negativa más fuerte que proviene de cada uno de los otros sensores de campo magnético; y analizar la diferencia entre las señales positivas y negativas más fuertes con la exclusión de las restantes señales de sensor de campo magnético.

11. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la detección de una diferencia entre las señales comprende producir una señal en función de una de las diferencias substractivas de señal, la presencia de las señales opuestas de declive con pendientes cada una excediendo una magnitud predeterminada, y el análisis de convolución de las formas de onda multiplicadas de promedio de cero.

12. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el posicionamiento de los sensores de campo magnético comprende posicionar los sensores de efecto de Hall de montaje superficial.

13. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el posicionamiento de un imán comprende posicionar ambos de los polos norte y sur de un imán a lo largo de una línea paralela a la línea común.

14. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el posicionamiento de una pluralidad de sensores de campo magnético comprende posicionar al menos tres sensores de campo magnético.

15. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el posicionamiento de un imán comprende posicionar un imán permanente.