CN105447538A - 一种内置有芯片的法兰 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内置有芯片的法兰，包括法兰本体，还包括芯片和信号源，所述芯片和信号源埋设在法兰本体内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片用于接收信号源发出的信号，在接收到信号后开始计时并保存。本发明可知道法兰的累计使用时间，便于工人及时更换法兰，避免由于石油或者天然气泄露引起的重大损失。而且操作简单方便，不需要人工记录法兰的累计使用时间，减轻了工人的工作量。

Description

一种内置有芯片的法兰
技术领域
本发明涉及一种法兰，尤其涉及一种内置有芯片的法兰。
背景技术
法兰是管道运输常用到的连接设备。由于石油和天然气管线输送的是石油和天然气，一旦发生事故，将造成巨大的损失。因此对法兰及管线使用年限要求很高。法兰及管线在长时间的使用后，到达使用寿命，需要及时更换，否者就会引起事故，造成巨大的损失。现有的处理方法时采用人工记录法兰及管线的累计使用时间，由工人根据法兰及管线的累计使用时间来及时更换法兰及管线。这样的处理方式存在如下缺陷：由于管线数量庞大，造成人工记录的数据巨大，同时管线经常回收，然后又安装使用，人工记录会经常出错，或者漏记法兰及管线的使用时间，造成超过使用年限的法兰及管线又安装使用而出现极大的安全隐患。
发明内容
为了克服上述现有更换法兰存在缺陷，本发明提供了一种内置有芯片的法兰，工人用数据读取装置扫描法兰就可知道法兰及管线的累计使用时间，给更换法兰及管线提供准确的参考，及时更换法兰及管线，避免由于法兰及管线超过使用寿命引起的重大事故，保证管线能够正常使用。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种内置有芯片的法兰，包括法兰本体，其特征在于：还包括芯片和信号源，所述芯片和信号源埋设在法兰本体内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片内还保存有法兰及管线的规格型号、生产时间、生产编号、使用寿命和累计使用时间等。
所述芯片包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
所述信号源为接触式开关信号源或接近式开关信号源。
所述接触式开关信号源为触发式开关，在安装完法兰及管线后触发激活发出信号，芯片接收到信号后开始计时并保存。
接触式开关可以通过人工触压开关、外部接近法兰的部件触压开关或者外部插入法兰的部件触压开关，让开关闭合或者断开，开关闭合或者断开形成信号传输给芯片。
所述接近式开关信号源为电磁波信号源，安装法兰时，电磁波信号源接收到返回的电磁波就会激活发出信号，芯片接收到信号后开始计时并保存。
电磁波信号源产生电磁波从法兰端面、法兰圆周或者法兰螺栓孔发射出去，当有外部物体接近法兰端面、接近法兰圆周或者进入法兰螺栓孔，电磁波反射回来，接近开关产生有外部物体接近或者插入法兰的信号，此信号传输给芯片。
所述接近式开关信号源包括磁体、非磁性体和传感器，非磁性体设置在法兰本体的螺栓孔处，所述非磁性体上安装了磁体和传感器。
安装法兰及管线时，螺栓穿过螺栓孔，磁体发出的磁场将螺栓磁化，此时传感器检测被磁化的螺栓发出的磁场，传感器将检测到磁场的信号发送给芯片，芯片的信号接收模块接收到检测到磁场的信号，信号处理模块读取到检测到磁场的信号并控制计时模块开始计时，同时信息保存模块保存计时模块开始计时的时间。
更换法兰及管线时，螺栓取出螺栓孔，被磁化的螺栓取走，传感器无法检测到螺栓发出的磁场，芯片的信号接收模块接收到无法检测到磁场的信号，信号处理模块读取到无法检测到磁场的信号后控制计时模块停止计时，同时信息保存模块保存计时模块停止计时的时间。
所述芯片与传感器通过信号线相连。
所述法兰本体内埋设有信号发射器。
所述信号发射器与芯片通过信号线相连。
所述信号发射器集成在芯片主板上。
所述信号发射器为天线。
所述接近式开关信号源包括磁体、非磁性体和传感器，所述法兰本体包括第一法兰本体和第二法兰本体，第二法兰本体内设置非磁性体，非磁性体内安装了磁体和传感器，所述第二法兰本体内埋设芯片，所述第一法兰本体为金属法兰本体。
在连接管线时，固定在两根管道上的第一法兰本体和第二法兰本体靠近，将螺栓插入到螺栓孔中，通过螺栓将第一法兰本体和第二法兰本体连接起来。第一法兰本体靠近第二法兰本体，第二法兰内本体的磁体发出磁场将第一法兰本体磁化，传感器检测到磁体磁化的第一法兰本体，传感器激活芯片，芯片自动开始记录时间。
所述法兰本体包括第一法兰本体和第二法兰本体，第二法兰本体内安装有接近式开关信号源，该接近式开关信号源为电感式、电容式或者霍尔金属接近检测传感器，所述第二法兰本体内埋设芯片，所述第一法兰本体为金属法兰本体。
在连接管线时，当第一法兰本体或者第一法兰上的附加金属体接近第二法兰或者螺栓插入法兰螺栓孔时，传感器器监测到金属体靠近，传感器就会激活芯片，芯片自动开始记录时间。
所述接近式开关信号源包括磁体、非磁性体和传感器，所述法兰本体包括第一法兰本体和第二法兰本体，所述第一法兰本体内设置第一非磁性体，第一非磁性体内安装磁体，所述第二法兰本体内设置第二非磁性体，第二非磁性体设置内安装有传感器，所述第二法兰本体内埋设芯片。
在连接管线时，固定在两根管道上的第一法兰本体和第二法兰本体靠近。将螺栓插入到螺栓孔中，由于两个法兰本体靠近，第一法兰本体中的磁体发出的磁场从槽口出发出就会被传感器检测到，一旦传感器检测到磁场，传感器就会激活芯片，芯片自动开始记录时间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在法兰及管线的使用前，工作人员用数据读取装置（如电子扫描器）扫描法兰，检测器与芯片通过无线信号进行通信，芯片将保存的信息发送给检测器，使用者通过检测器就能知道芯片内的信息，信息包括法兰及管线的累计使用时间（就是芯片记录的时间）、出厂时间、生产厂家、规格、型号等信息。这样使用者只需用检测器扫描仪扫描一下法兰就可知道法兰及管线的累计使用时间等信息，给使用者是否更换法兰及管线提供准确的参考，便于使用者及时更换法兰及管线。而且使用者不需要再记录法兰及管线的累计使用时间，也不需要查看记录表，简单方便。使用者还能够知道法兰及管线出厂时间、生产厂家、规格、型号等信息，根据这些信息，使用者就知道法兰及管线的使用寿命，及时更换法兰，在保证法兰及管线没有损坏的前提下尽量延长法兰及管线的累计使用时间，降低了企业的成本。使用者能够知道法兰及管线出厂时间、生产厂家、规格、型号、累计使用时间等信息，出现事故便于事故调查，具有可追溯性。使用者通过扫描更换下来的法兰就可知道法兰及管线的累计使用时间，避免使用超过使用寿命的法兰及管线造成安全事故。
附图说明
图1是本发明实施例3第一法兰本体的结构示意图；
图2是本发明实施例3第二法兰本体的结构示意图；
图3是本发明实施例4第一法兰本体的结构示意图；
图4是本发明实施例4第二法兰本体的结构示意图；
图5是本发明实施例5的结构示意图；
图6是本发明实施例5连接成管线的结构示意图；
图7是本发明芯片的工作原理框图。
图中标记：1、法兰本体，11，第一法兰本体，12、第二法兰本体，2、螺栓，3、传感器，4、磁体，5、非磁性体，51、第一非磁性体，52、第二非磁性体，6、芯片，7、螺栓孔，8、管道。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的不同之处在于：通过数据读取装置就可以方便的读取出法兰的规格型号、生产时间、生产编号、使用寿命和累计使用时间等信息。
本发明包括法兰本体1，还包括芯片6和信号源，所述芯片6和信号源埋设在法兰本体1内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片6用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
本发明还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片6内还保存有法兰规格型号、生产时间、生产编号、使用寿命和累计使用时间等。
所述芯片6包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
下面以具体实施例来详细阐述本发明。
实施例1
本实施例包括法兰本体1，还包括芯片6和信号源，所述芯片6和信号源埋设在法兰本体1内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片6用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
本实施例还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片6内还保存有法兰规格型号、生产时间、生产编号、累计使用时间等。
所述芯片6包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
本实施例信号源为接触式开关信号源。
该接触式开关信号源为触发式开关，在安装完法兰后触发激活发出信号，芯片接收到信号后开始计时并保存。
接触式开关可以通过人工触压开关、外部接近法兰的部件触压开关或者外部插入法兰的部件触压开关，让开关闭合或者断开，开关闭合或者断开形成信号传输给芯片。
实施例2
本实施例包括法兰本体1，还包括芯片6和信号源，所述芯片6和信号源埋设在法兰本体1内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片6用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
本实施例还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片6内还保存有法兰规格型号、生产时间、生产编号、累计使用时间等。
所述芯片6包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
本实施例信号源为接近式开关信号源。
该接近式开关信号源为电磁波信号源，安装法兰时，电磁波信号源接收到返回的电磁波就会激活发出信号，芯片接收到信号后开始计时并保存。
电磁波信号源产生电磁波从法兰端面、法兰圆周或者法兰螺栓孔发射出去，当有外部物体接近法兰端面、接近法兰圆周或者进入法兰螺栓孔，电磁波反射回来，接近开关产生有外部物体接近或者插入法兰的信号，此信号传输给芯片。
实施例3
本实施例包括法兰本体1，还包括芯片6和信号源，所述芯片6和信号源埋设在法兰本体1内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片6用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
本实施例还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片6内还保存有法兰规格型号、生产时间、生产编号、使用寿命和累计使用时间等。
所述芯片6包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
本实施例信号源为接近式开关信号源。
所述接近式开关信号源包括磁体4、非磁性体5和传感器3，所述法兰本体1包括第一法兰本体11和第二法兰本体12，所述第一法兰本体11内设置第一非磁性体51，第一非磁性体51内安装有磁体4，所述第二法兰本体12内设置第二非磁性体52，第二非磁性体52内安装有传感器3，所述第二法兰本体12内埋设芯片6。
在连接管线时，固定在两根管道上的第一法兰本体和第二法兰本体靠近。由于两个法兰本体靠近，第一法兰本体中的磁体发出的磁场就会被传感器检测到，一旦传感器检测到磁场，传感器就会激活芯片，芯片自动开始记录时间。
实施例4
本实施例包括法兰本体1，还包括芯片6和信号源，所述芯片6和信号源埋设在法兰本体1内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片6用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
本实施例还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片6内还保存有法兰规格型号、生产时间、生产编号、使用寿命和累计使用时间等。
所述芯片6包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
本实施例信号源为接近式开关信号源。
所述接近式开关信号源包括磁体4、非磁性体5和传感器3，所述法兰本体1包括第一法兰本体11和第二法兰本体12，第二法兰本体12内设置非磁性体5，非磁性体5内安装有传感器3和磁体4，所述第二法兰本体12内埋设芯片6，所述第一法兰本体11为金属法兰本体。
在连接管线时，固定在两根管道上的第一法兰本体和第二法兰本体靠近，将螺栓插入到螺栓孔中，通过螺栓将第一法兰本体和第二法兰本体连接起来。第一法兰本体靠近第二法兰本体，第二法兰内本体的磁体发出磁场将第一法兰本体磁化，传感器检测到磁体磁化的第一法兰本体，传感器激活芯片，芯片自动开始记录时间。
实施例5
本实施例包括法兰本体1，还包括芯片6和信号源，所述芯片6和信号源埋设在法兰本体1内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片6用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
本实施例还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片6内还保存有法兰规格型号、生产时间、生产编号、使用寿命和累计使用时间等。
所述芯片6包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
本实施例信号源为接近式开关信号源。
该接近式开关信号源包括磁体4、非磁性体5和传感器3，非磁性体5设置在法兰本体1的螺栓孔处，所述非磁性体5内安装有磁体4和传感器3。
安装法兰时，螺栓穿过螺栓孔，磁体发出的磁场将螺栓磁化，此时传感器检测被磁化的螺栓发出的磁场，传感器将检测到磁场的信号发送给芯片，芯片的信号接收模块接收到检测到磁场的信号，信号处理模块读取到检测到磁场的信号并控制计时模块开始计时，同时信息保存模块保存计时模块开始计时的时间。
更换法兰时，螺栓取出螺栓孔，被磁化的螺栓取走，传感器无法检测到螺栓发出的磁场，传感器将无法检测到磁场的信号发送给芯片，芯片的信号接收模块接收到无法检测到磁场的信号，信号处理模块读取到无法检测到磁场的信号后控制计时模块停止计时，同时信息保存模块保存计时模块停止计时的时间。
所述芯片6与传感器3通过无线信号进行通信，当然所述芯片6与传感器3也可以通过信号线相连。
所述法兰本体1内埋设有信号发射器。所述信号发射器与芯片通过信号线相连，当然所述信号发射器也可以集成在芯片6上。所述信号发射器为天线。
实施例6
本实施例包括法兰本体1，还包括芯片6和信号源，所述芯片6和信号源埋设在法兰本体1内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片6用于接收信号源发射的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
本实施例还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
所述芯片6内还保存有法兰规格型号、生产时间、生产编号、累计使用时间等。
所述芯片6包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
本实施例信号源为接近式开关信号源。
该接近式开关信号源为电感式、电容式或者霍尔接近检测传感器，法兰本体包括第一法兰本体和第二法兰本体，所述第二法兰本体内埋设芯片，所述第一法兰本体为金属法兰本体。
在连接管线时，当第一法兰本体或者第一法兰上的附加金属体接近第二法兰或者螺栓插入法兰螺栓孔时，传感器器监测到金属体靠近，传感器就会激活芯片，芯片自动开始记录时间。
上述法兰本体通过螺栓2穿过螺栓孔7将多根管道8连接成管线。

Claims (10)

1.一种内置有芯片的法兰，包括法兰本体，其特征在于：还包括芯片和信号源，所述芯片和信号源埋设在法兰本体内，所述信号源在激活后发出信号；所述芯片用于接收信号源发出的信号，在接收到信号后开始计时并保存。
2.根据权利要求1所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：还包括数据读取装置，该数据读取装置用于读取芯片保存的数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述芯片包括信号接收模块、信号处理模块、计时模块和信息保存模块，信号接收模块用于接收传感器传输过来的信号，所述信号处理模块根据信号接收模块接收到的信号，控制计时模块开始计时或者结束计时，所述计时模块用于记录时间并将记录的时间发送给信息保存模块，所述信息保存模块用于存储计时模块发送过来的时间。
4.根据权利要求1所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述信号源包为接触式开关信号源或接近式开关信号源。
5.根据权利要求4所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述接触式开关信号源为触发式开关，在安装完法兰后触发激活发出信号，芯片接收到信号后开始计时并保存。
6.根据权利要求4所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述接近式开关信号源为电磁波信号源，安装法兰时，电磁波信号源接收到返回的电磁波就会激活发出信号，芯片接收到信号后开始计时并保存。
7.根据权利要求4所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述接近式开关信号源包括磁体、非磁性体和传感器，非磁性体设置在法兰本体的螺栓孔处，所述非磁性体内安装有磁体和传感器。
8.根据权利要求4所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述接近式开关信号源包括磁体、非磁性体和传感器，所述法兰本体包括第一法兰本体和第二法兰本体，第二法兰本体内设置非磁性体，非磁性体安装有磁体和传感器，所述第二法兰本体内埋设芯片，所述第一法兰本体为金属法兰本体。
9.根据权利要求4所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述法兰本体包括第一法兰本体和第二法兰本体，第二法兰本体内安装有接近式开关信号源，该接近式开关信号源为电感式、电容式或者霍尔金属接近检测传感器，所述第二法兰本体内埋设芯片，所述第一法兰本体为金属法兰本体。
10.根据权利要求4所述的一种内置有芯片的法兰其特征在于：所述接近式开关信号源包括磁体、非磁性体和传感器，所述法兰本体包括第一法兰本体和第二法兰本体，所述第一法兰本体内设置第一非磁性体，非磁性体内安装磁体，所述第二法兰本体内设置第二非磁性体，第二非磁性体内安装有传感器，所述第二法兰本体内埋设芯片。
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