CN105224982A - 一种电子标签及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子标签及其安装方法，属于电子标签技术领域。所述电子标签包括：标签外壳、标签支架、标签主体和固定支架；所述标签支架设置在所述标签外壳中，所述标签主体设置在所述标签支架上，所述固定支架设置在所述标签外壳上并包括多个弹性支脚。所述安装方法包括：在预定设备上加工出与所述电子标签匹配的固定结构；将所述电子标签通过固定支架与所述固定结构之间的固定配合设置在所述预定设备上。本发明通过标签支架将标签主体固定在标签外壳中，并通过固定支架将标签外壳固定在预定设备上，使该电子标签不仅不易从预定设备上脱落，而且还能够在高温、高压、高震动以及高化学腐蚀性等恶劣环境中稳定工作。

Description

一种电子标签及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种电子标签及其安装方法，属于电子标签技术领域。

背景技术

石油钻井是一项投资巨大的基础工程，需耗用大量的石油钻具，而石油钻具质量直接影响其顺序连接质量和钻井质量。为了加强对石油钻井所用石油钻具的质量管理，该行业规定每个石油钻具出厂必须在规定位置上设有相应标识，该标识需按要求记录相关信息内容，并以此作为追究质量责任的依据。

随着石油钻井技术的进步，人们对石油钻具管理提出了更高的要求。现有技术通常采用在石油钻具外壁规定位置上作钢印标识，尽管钢印标识所载信息内容可靠且较持久，但人工不易识别，并且计算机无法自动采集相应信息。由于现有的钢印标识等传统技术不能及时对所用的石油钻具作有效、准确、持久的识别和管理，因而人们对基于电子标签的信息采集和处理技术产生迫切的需求。

电子标签是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。然而，石油钻井作业现场恶劣的生产环境(例如高温、高压以及化学腐蚀性等)对于电子标签的应用提出了更高的要求。传统的电子标签并不具备在高温、高压、高震动以及高化学腐蚀性等恶劣环境下稳定工作的性能，因而无法满足其在石油钻井行业以及其它类似应用环境的使用要求。

发明内容

本发明为解决现有的电子标签无法应用在恶劣环境中的问题，进而提出了一种电子标签及其安装方法，具体包括如下的技术方案：

一种电子标签，包括：标签外壳、标签支架、标签主体和固定支架；所述标签支架设置在所述标签外壳中，所述标签主体设置在所述标签支架上，所述固定支架设置在所述标签外壳上并包括多个弹性支脚。

在本发明所述的电子标签中，所述标签外壳通过底座和盖板固定连接或通过注塑工艺将所述标签支架和所述标签主体进行封装。

在本发明所述的电子标签中，在所述标签外壳中填充有缓冲材料。

在本发明所述的电子标签中，所述标签外壳采用塑料、树脂或陶瓷材质。

在本发明所述的电子标签中，所述标签主体采用适用UHF频段、2.45GHz频段或5.8GHz频段的射频识别RFID标签。

在本发明所述的电子标签中，所述多个弹性支脚构成的固定支架为凸出于所述标签外壳的悬臂弹性结构或锥形支撑结构。

在本发明所述的电子标签中，所述多个弹性支脚构成的固定支架在垂直于所述标签主体所在平面的方向上设置有预定倾斜角度的弹性固定脚。

在本发明所述的电子标签中，所述多个弹性支脚构成的固定支架采用金属单质、合金或复合材料。

在本发明所述的电子标签中，所述标签主体和所述标签外壳之间通过有机材料灌封。

一种基于如上述任意一个实施例所述的电子标签的安装方法，包括：

在预定设备上加工出与所述电子标签匹配的固定结构；

将所述电子标签通过固定支架与所述固定结构之间的固定配合设置在所述预定设备上。

本发明的有益效果是：通过标签支架将标签主体固定在标签外壳中，并通过固定支架将标签外壳固定在预定设备上，使该电子标签不仅不易从预定设备上脱落，而且还能够在高温、高压、高震动以及高化学腐蚀性等恶劣环境中稳定工作。

附图说明

图1是以示例的方式示出了电子标签的第一结构图。

图2是以示例的方式示出了电子标签的第二结构图。

图3是实施例一提供的电子标签的结构图。

图4是实施例二提供的电子标签的第一结构图。

图5是实施例二提供的电子标签的第二结构图。

图6是实施例三提供的电子标签的安装方法的流程图。

图7是实施例三提供的电子标签设置在预定设备中的结构图。

具体实施方式

结合图1和图2所示，本实施例提供的电子标签包括：标签外壳1、标签支架2、标签主体3和固定支架4；标签支架2设置在标签外壳1中，标签主体3设置在标签支架2上，固定支架4设置在标签外壳1上并包括多个弹性支脚41。

在一可选实施例中，标签外壳1可由底座11与盖板12组成，该底座11与该盖板12之间通过粘接、铆接等方式固定连接，以形成一个封闭的空间将该标签支架2和该标签主体1包裹。其中，底座11与盖板12可采用塑料、树脂或陶瓷材料制造。

另外，还可以通过直接注塑工艺将标签支架2和标签主体3进行封装，形成能够将该标签支架2和该标签主体3包裹的封闭结构，并将该封闭结构作为标签外壳1。

在一可选实施例中，在标签外壳1中填充有缓冲材料，该缓冲材料可采用环氧树脂或其他复合材料，以提高标签主体3的稳定性和环境适应性，进而提高电子标签的抗压、抗震及其他综合性能。

在一可选实施例中，结合图1和图2所示，多个弹性支脚41在垂直于标签主体3所在平面的方向上设置有预定倾斜角度的弹性固定脚，具备只允许朝向一个方向弯曲的“倒刺”特征，即该支架在装配时只朝一个方向弯曲，装入后不易滑出。在将标签外壳1安装入预定设备后，多个弹性支脚41可形成向外倾斜的倒刺，从而防止标签外壳1向外移动而导致脱落。

在一可选实施例中，可对标签主体3的进行灌封，这样可以进一步提高标签主体3的抗震性能从而对其进行更好的保护，并且还可以提高标签主体3的热膨胀性能，以提高针对热胀冷缩的缓冲效果。

下面通过具体的实施例对本发明所述的电子标签进行详细说明：

实施例一

结合图3所示，本实施例提供的电子标签包括：标签外壳1、标签支架2、标签主体3和固定支架；标签外壳1由底座11和盖板12组成，标签支架2设置在标签外壳1中，固定支架4设置在标签外壳1上并包括多个弹性支脚41。

其中，标签主体3可采用超高频的RFID(RadioFrequencyIdentificationSystem，射频识别)标签。通常情况下适用以860～960MHz频段为代表的UHF频段、2.45GHz频段或5.8GHz频段的RFID标签，当标签主体3采用超高频的RFID标签时，能够在跟随石油钻具深入到地下环境中或者被泥浆覆盖时仍能够被采集设备读取数据，并且还可以实现批量数据的读取和处理。

可选的，底座11和盖板12均可采用工程塑料、树脂或者陶瓷等材料，具体使用的材料可根据实际应用环境进行选择，例如在石油钻具的标签设计上可采用聚醚醚酮(PEEK)来完成对标签主体3的封装。由底座11和盖板12组成的标签外壳1的整体厚度可以避免标签主体3的各个部分受到外力挤压，例如图3中所示的标签外壳1的上部凸起结构提高了抗外部压力性能，从而可以在一定程度上避免由外部压力导致内部的标签主体3产生形变，进而避免标签主体3因外力挤压而损坏。

在对PEEK材质的标签外壳1进行二次注塑成型后，可使本实施例提供的电子标签工作在-30℃到200℃以及至少200Mpa压力的环境中，并且注塑成型的PEEK材质的标签外壳1具有耐化学腐蚀的特性，因此能够防止该电子标签被化学物质腐蚀，从而提高耐化学腐蚀性。

可选的，多个弹性支脚41均可采用金属单质、合金或其他复合材料。例如，采用不锈钢、双相不锈钢或具有抗化学腐蚀性能的合金材料等，在避免弹性支脚41因腐蚀而折断的同时，还能够增加标签外壳1与预定设备连接的牢固程度。

结合图3所示，多个弹性支脚41可以组成六角形或者其它对称形状的结构，并且在垂直于标签主体3所在平面的方向上具有相同的倾斜角度。在将该电子标签安装入预定设备时，多个弹性支脚41可形成类似于倒刺的形态，倒刺嵌入预定设备中时不易脱落同时可以提高该电子标签安装的稳定性。

可选的，在环境温度变化较大的情况下，本实施例提供了通过对标签主体3的外围进行有机硅材料灌封，从而可以进一步提高标签主体3的抗震性能，进而使标签外壳1对标签主体3进行更好的保护；同时，采用有机硅的灌封材料也可以用于提高标签主体3的热膨胀性能，进而提高该电子标签针对热胀冷缩的缓冲效果，同时也能提高标签主体3的耐高压性能。

实施例二

结合图4和图5所示，本实施例提供的电子标签包括：标签外壳1、标签支架、标签主体3和固定支架4；标签主体3设置在标签支架上，标签外壳1通过注塑工艺制成并将标签支架和标签主体3封装，固定支架4通过预定装配结构设置在标签外壳1上并包括多个凸出于标签外壳1的具有弹性结构的弹性支脚41。

在本实施例中，该弹性结构可以使该电子标签在装入预定设备中后，通过对弹性结构的挤压，使该电子标签与预定设备间产生足够大的摩擦力，不仅可以保证该电子标签的安装便利性，而且安装后不易脱落。

实施例三

结合图6所示，本实施例提供的电子标签的安装方法包括：

步骤61，在预定设备上加工出与该电子标签匹配的固定结构；

步骤62，将该电子标签通过固定支架与该固定结构之间的固定配合设置在该预定设备上。

其中，该预定设备可以是用于石油钻井领域的石油钻具，也可以是固定或非固定设置的资产，该固定结构可以是在预定设备上开有的环状凹槽或内螺纹的盲孔。

结合图7所示，电子标签71可以通过固定支架设置在一个资产72的外表面的一个盲孔内。该固定支架可以通过多个弹性支脚将该电子标签71安装在该资产72上，且在安装之后形成向外倾斜的倒刺结构，能够防止该电子标签71向外移动而导致脱落。

在本实施例中，通过在盲孔的内壁开有环状凹槽或内螺纹，使得该电子标签71的固定支架上的多个弹性支脚形成的倒刺结构可以嵌入该盲孔中，通过反向作用力防止该电子标签71从该盲孔中滑出。

可选的，还可以在该盲孔内填充保护材料，例如固化环氧树脂等具有缓冲或耐磨性能的材料，从而部分或完全将该电子标签71包裹。安装时可使该电子标签71不突出该资产72的外表面之外，以保护该电子标签71标签不被磨损或挤压。

本实施例提供的电子标签的安装方法可用于将电子标签安装在石油钻井所涉及的地上及地下的任何资产上，例如：管材产品、泵设备、底部钻具组合、防喷器、立管、井口设备以及卸扣等。

本具体实施方式提供的电子标签及其安装方法具有以下优点：通过标签支架将标签主体固定在标签外壳中，并通过固定支架将标签外壳固定在预定设备上，使该电子标签不仅不易从预定设备上脱落，而且还能够在高温、高压、高震动以及高化学腐蚀性等恶劣环境中稳定工作；另外，基于超高频的RFID读卡器可在对该电子标签进行扫描后将获得的信息传输给计算机设备作相关处理，有利于自动远程获取信息，从而通过信息化和现代化的管理方式提高资产以及生产管理的效率。

本具体实施方式是对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，其中的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有经过创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施方式都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子标签，其特征在于，包括：标签外壳、标签支架、标签主体和固定支架；所述标签支架设置在所述标签外壳中，所述标签主体设置在所述标签支架上，所述固定支架设置在所述标签外壳上并包括多个弹性支脚。

2.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述标签外壳通过底座和盖板固定连接或通过注塑工艺将所述标签支架和所述标签主体进行封装。

3.如权利要求2所述的电子标签，其特征在于，在所述标签外壳中填充有缓冲材料。

4.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述标签外壳采用塑料、树脂或陶瓷材质。

5.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述标签主体采用适用UHF频段、2.45GHz频段或5.8GHz频段的射频识别RFID标签。

6.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述多个弹性支脚构成的固定支架为凸出于所述标签外壳的悬臂弹性结构或锥形支撑结构。

7.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述多个弹性支脚构成的固定支架在垂直于所述标签主体所在平面的方向上设置有预定倾斜角度的弹性固定脚。

8.如权利要求6或7所述的电子标签，其特征在于，所述多个弹性支脚构成的固定支架采用金属单质、合金或复合材料。

9.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述标签主体和所述标签外壳之间通过有机材料灌封。

10.一种基于权利要求1至9任意一项所述的电子标签的安装方法，其特征在于，包括：

在预定设备上加工出与所述电子标签匹配的固定结构；

将所述电子标签通过固定支架与所述固定结构之间的固定配合设置在所述预定设备上。