CN112329901B - 一种可嵌入金属体的标签 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可嵌入金属体的标签，其属于RFID标签技术领域，包括外套管、天线结构、芯片、填充件和端盖。外套管能够嵌入金属体，一端开口，另一端封闭；天线结构置于外套管内，包括相对平行设置第一板和第二板、连接于第一板与第二板之间的第一铜柱、一端连接于第一板的第二铜柱、一端连接于第二板且与第二铜柱正对的第三铜柱；芯片的一端通过弹性件连接于第二铜柱的另一端，另一端通过弹性件连接于第三铜柱的另一端，以形成整体件；填充件填充于外套管内，由耐热防水材质制成；端盖位于外套管开设开口的一端，封堵于开口。该标签能够耐受高温、高压的深井坏境，结构简单、稳固，安装便捷。

Description

一种可嵌入金属体的标签
技术领域
本发明属于RFID标签技术领域，尤其涉及一种可嵌入金属体的标签。
背景技术
射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术，是一种通信技术，通过无线电讯号识别目标并获取相关数据信息，而不需识别装置与目标之间建立机械或光学接触。RFID技术可用于油田钻井领域。油田钻井施工中需对钻杆进行管理，现有的钻具管理模式通常采用人工识别检测钻杆的使用情况。针对上述的管理方式，首先，不能对每根钻杆的使用情况进行准确追踪和分析，不能及时掌握每根钻杆的性能参数、损伤情况等，无法为钻井事故的发生提前预警，其次，人工检测费时费力，效率低、准确性差，难以满足对钻杆精细化、信息化管理的要求。而现存的可嵌入金属体的标签结构复杂，且结构不够稳固，不能耐受高温高压的深井环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可嵌入金属体的标签，结构简单、稳固、耐用，适用于钻杆，实现了对钻杆的精细化、信息化管理。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种可嵌入金属体的标签，包括：
外套管，能够嵌入金属体，一端开口，另一端封闭；
天线结构，置于所述外套管内，包括：
第一板，
第二板，与所述第一板相对平行设置；
第一铜柱，连接于所述第一板与所述第二板之间；
第二铜柱，其一端连接于所述第一板；及
第三铜柱，其一端连接于所述第二板，与所述第二铜柱正对；
芯片，一端通过弹性件连接于所述第二铜柱的另一端，另一端通过所述弹性件连接于所述第三铜柱的另一端，所述第二铜柱、所述芯片和所述第三铜柱形成整体件；
填充件，填充于所述外套管内，由耐热防水材质制成；
端盖，位于所述外套管开设所述开口的一端，封堵于所述开口。
可选地，所述填充件为实心结构，其轴向贯穿设置有第一容置通道和第二容置通道，所述整体件容置于所述第一容置通道，所述第一铜柱容置于所述第二容置通道。
可选地，所述填充件包括中间部和环状部，所述中间部充填于所述第一板、所述第二板、所述第一铜柱及所述整体件之间围成的空间内，所述环状部围设于所述第一铜柱及所述整体件外。
可选地，所述外套管内的底部沿四周间隔设置有卡块，所述第二板沿边沿间隔开设有多个卡口，所述卡块与所述卡口一一对应卡固，以使所述天线结构卡固于所述外套管。
可选地，所述第一铜柱的两端通过螺接件分别连接于所述第一板和所述第二板，所述第二铜柱通过所述螺接件连接于所述第一板，所述第三铜柱通过所述螺接件连接于所述第二板。
可选地，所述第一铜柱的两端通过弹性件分别连接于所述第一板和所述第二板，所述第二铜柱通过所述弹性件连接于所述第一板，所述第三铜柱通过所述弹性件连接于所述第二板。
可选地，所述第一铜柱、所述第二铜柱和所述第三铜柱均为方柱或圆柱。
可选地，所述外套管的外周设置有外螺纹。
可选地，所述端盖由耐热防水材质制成，且与所述填充件一体成型。
可选地，所述外套管、所述第一板和所述第二板均为不锈钢材质。
本发明的有益效果：
本发明提出的可嵌入金属体的标签，设置由耐热防水材质制成的填充件，一方面稳固及支撑结构，另一方面避免外套管的内部进入水等液体而影响内部的天线结构。端盖封堵于外套管的开口，不仅避免天线裸露于开口处而出现磨损，而且避免外套管内的部件遭受透水、浸泡、腐蚀、高压和震动等情况而破坏。芯片的两端通过弹性件连接于第一板和第二板，可以防止结构受到冲击或承受高压时，弹性件将震动或压力吸收，而避免对芯片造成撞击损伤或压力破坏，有效保护了芯片。本发明提出的可嵌入金属体的标签，能够耐受高温、高压和腐蚀的深井坏境，结构简单、稳固，安装便捷。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的可嵌入金属体的标签的分解结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的可嵌入金属体的标签的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的外套管的结构示意图；
图4是本发明实施例一提供的填充件的结构示意图；
图5是本发明实施例一提供的天线结构的侧视图。
图中：
1、外套管；2、天线结构；3、填充件；4、端盖；
11、卡块；21、第一板；22、第二板；23、第一铜柱；24、第二铜柱；25、第三铜柱；26、弹性件；31、第一容置通道；32、第二容置通道；
221、卡口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
本实施例提供一种可嵌入金属体的标签，如图1至图5所示，其包括外套管1、天线结构2、设置于天线结构2上的芯片、填充件3和端盖4。外套管1能够嵌入金属体，一端开口，另一端封闭；天线结构2置于外套管1内，其包括第一板21、第二板22、第一铜柱23、第二铜柱24和第三铜柱25，第二板22与第一板21相对平行设置，第一铜柱23连接于第一板21与第二板22之间，第二铜柱24的一端连接于第一板21，第三铜柱25的一端连接于第二板22，且与第二铜柱24正对；芯片的一端通过弹性件26连接于第二铜柱24的另一端，另一端通过弹性件26连接于第三铜柱25的另一端，以形成整体件；填充件3填充于外套管1内，由耐热防水材质制成；端盖4位于外套管1开设开口的一端，封堵于开口。
本发明提出的可嵌入金属体的标签，设置由耐热防水材质制成的填充件3，一方面稳固及支撑结构，另一方面避免外套管1的内部进入水等液体而影响内部的天线结构2。端盖4封堵于外套管1的开口，不仅避免天线裸露于开口处而出现磨损，而且避免外套管1内的部件遭受透水、浸泡、腐蚀、高压和震动等情况而破坏。芯片的两端通过弹性件26连接于第一板21和第二板22，可以防止结构受到冲击或承受高压时，弹性件26将震动或压力吸收，而避免对芯片造成撞击损伤或压力破坏，有效保护了芯片。本发明提出的可嵌入金属体的标签，能够耐受高温、高压和腐蚀的深井坏境，结构简单、稳固，安装便捷。
如图3所示，外套管1内的底部沿四周间隔设置有卡块11，第二板22沿边沿间隔开设有卡口，卡块11与卡口一一对应卡固，以使天线结构2卡固于外套管1。通过卡口与卡块11相配合，从而使得天线结构2稳固固定于外套管1内。在本实施例中，外套管1的内部为圆柱型空腔，对应地，第一板21和第二板22为圆板，填充件3为圆柱体。
如图4所示，填充件3为实心结构，其贯穿有上下端面的第一容置通道31和第二容置通道32，整体件容置于第一容置通道31，第一铜柱23容置于第二容置通道32。将填充件3设置为实心结构能够使得结构牢固，设置容置通道能够有效保护整体件和第一铜柱23。在本实施例中，填充件3靠近端盖4的一端开设有容置槽，第一板21容置于容置槽时，第一板21的表面与外套管1的边沿齐平，从而端盖4能够紧密贴合于第一板21和外套管1的边沿，实现有效封堵，密封性好。在本实施例中，为了进一步提高结构连接的稳固性，可将可嵌入金属体的标签置于高温下使填充件3熔融后再将其冷却成型，以使填充件3与铜柱和芯片更好的附着。
可选地，所述第一铜柱的两端通过螺接件分别连接于所述第一板和所述第二板，所述第二铜柱通过所述螺接件连接于所述第一板，所述第三铜柱通过所述螺接件连接于所述第二板。
可选地，第一铜柱23的两端通过弹性件26分别连接于第一板21和第二板22，第二铜柱23通过弹性件26连接于第一板21，第三铜柱23通过弹性件26连接于第二板22。螺接件26优选为螺栓，拆卸方便，并且能够缓冲外界的压力以使各个铜柱和芯片得到有效保护。当然，第一铜柱23的两端通过弹性件26分别连接于第一板21和第二板22，第二铜柱23通过弹性件26连接于第一板21，第三铜柱23通过弹性件26连接于第二板22。如图5所示，弹性件26优选为弹簧，设置弹簧能够有效防止在高压环境下铜柱和芯片破裂。
可选地，第一铜柱23、第二铜柱24和第三铜柱25均为方柱或圆柱。
可选地，外套管1的外周设置有外螺纹，当外套管1嵌入金属体中，外螺纹能够增大接触处的摩擦力，使得两者连接的更为牢固。
在本实施例中，填充件3与端盖4均为耐热防水材质，两者一体化连接。外套管1、第一板21和第二板22均为不锈钢材质。
本实施例还提供一种钻杆，金属体设置于钻杆上，钻杆的金属体上安装有上述标签。钻杆通过该标签能够准确、高效地获取使用状况，最终实现了对钻杆的精细化、信息化管理。
实施例二
本实施例提供一种可嵌入金属体的标签，其与实施例一中相同或相似的零部件采用相同的附图标记，为简便起见，仅描述与实施例一的区别，区别之处在于：填充件3，填充件3包括中间部和环状部，中间部充填于第一板21、第二板22、第一铜柱23及整体件之间围成的空间内，环状部围设于第一铜柱23及整体件外。
组装该可嵌入金属体的标签时，可以先将天线结构2组装完成后，再将填充件3的中间部嵌入天线结构2，而后将填充件3的环状部套设于所述天线结构2的外部，最后将组装后的结构放入外套管1中固定，再将端盖4通过紧固件固定于外套管1，由于端盖4的材质与填充件3相同，也可将填充件3的环状部与端盖4一体成型。将填充件3分成两部分，避免了将天线结构2的各个部件安装到填充件3后再组装成整体的繁琐，安装方式简单。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可嵌入金属体的标签，其特征在于，包括：
外套管(1)，能够嵌入金属体，一端开口，另一端封闭；
天线结构(2)，置于所述外套管(1)内，包括：
第一板(21)，
第二板(22)，与所述第一板(21)相对平行设置；
第一铜柱(23)，连接于所述第一板(21)与所述第二板(22)之间；
第二铜柱(24)，其一端连接于所述第一板(21)；及
第三铜柱(25)，其一端连接于所述第二板(22)，与所述第二铜柱(24)正对；
所述第二铜柱(24)的一端通过弹性件(26)连接于所述第一板(21)，另一端连接芯片，所述第三铜柱(25)的一端通过所述弹性件(26)连接于所述第二板(22)，另一端连接所述芯片；所述第二铜柱(24)、所述芯片和所述第三铜柱(25)形成整体件；
填充件(3)，填充于所述外套管(1)内，由耐热防水材质制成；
端盖(4)，位于所述外套管(1)开设所述开口的一端，封堵于所述开口。
2.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述填充件(3)为实心结构，其轴向贯穿设置有第一容置通道(31)和第二容置通道(32)，所述整体件容置于所述第一容置通道(31)，所述第一铜柱(23)容置于所述第二容置通道(32)。
3.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述填充件(3)包括中间部和环状部，所述中间部充填于所述第一板(21)、所述第二板(22)、所述第一铜柱(23)及所述整体件之间围成的空间内，所述环状部围设于所述第一铜柱(23)及所述整体件外。
4.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述外套管(1)内的底部沿四周间隔设置有卡块(11)，所述第二板(22)沿边沿间隔开设有多个卡口，所述卡块(11)与所述卡口一一对应卡固，以使所述天线结构(2)卡固于所述外套管(1)。
5.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述第一铜柱(23)的两端通过螺接件分别连接于所述第一板(21)和所述第二板(22)，所述第二铜柱(24)通过所述螺接件连接于所述第一板(21)，所述第三铜柱(25)通过所述螺接件连接于所述第二板(22)。
6.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述第一铜柱(23)的两端通过弹性件(26)分别连接于所述第一板(21)和所述第二板(22)，所述第二铜柱(24)通过所述弹性件(26)连接于所述第一板(21)，所述第三铜柱(25)通过所述弹性件(26)连接于所述第二板(22)。
7.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述第一铜柱(23)、所述第二铜柱(24)和所述第三铜柱(25)均为方柱或圆柱。
8.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述外套管(1)的外周设置有外螺纹。
9.根据权利要求1所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述端盖(4)由耐热防水材质制成，且与所述填充件(3)一体成型。
10.根据权利要求1-9任一项所述的可嵌入金属体的标签，其特征在于，所述外套管(1)、所述第一板(21)和所述第二板(22)均为不锈钢材质。
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