CN204189188U - 一种用于轴温探测的电子标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于轴温探测的电子标签，包括标签芯片、标签天线、承载印制板，所述标签芯片直接接触列车车轴端盖获得轴承的温度信息并将所述温度信息和芯片内置的轴承信息组成信息帧并通过所述标签天线传输给外部RFID读写装置，所述标签天线和标签芯片固焊在所述承载印制板两侧并电连接，所述电子标签紧贴轴承端盖中部的圆形凹陷处并通过覆盖在所述标签天线顶部的绝缘层与开设有缝隙的轴承金属标志牌压合形成辐射天线。实施本实用新型具有以下有益效果：由于能够通过接触方式直接测量轴承的温度，并通过RFID无线通信方式上传轴温数据，所以能够实现准确测量轴承温度，防止对轴承热轴现象的误判。
Description
技术领域
本发明涉及列车轴温探测领域，具体来说，涉及一种用于测量轴温的电子标签。
背景技术
目前，THDS红外轴温探测系统广泛应用于列车轴温探测领域，其采用非接触辐射测温技术，实时检测运行状态下的列车轴承温度，及时发现车辆轴承故障隐患，以保证铁路运输安全。
在列车运行过程中，由于机械摩擦而导致车轴与轴承结合处的温度逐步上升；如果轴承出现故障(如润滑不够)，温度就会急剧上升，从而导致“切轴”等重大安全事故产生。由于整个轴承和车轴的材料都是金属的，所以这个温度可以快速地传递到车轴、轴承外套等部件。
尽管红外线轴温探测技术广泛应用于列车轴温探测领域，但该技术也具有不少弱点：其一，没有从源头上真正解决轴温探测的精度问题，轴承内部及车轴端头温度的急剧上升是导致“热轴”乃至“切轴”的根本原因，而探测器仅仅探测轴承表面温度；其二，热轴判别标准不适用于各种类型的轴承，导致出现判别误差，THDS系统采用平均判别法，而实际上各种轴承对于热轴的判别标准是不一样的，比如有的轴承轴温在70度时就认为热轴了，而有的轴承轴温在90度时才认为是热轴。基于这些原因，THDS红外轴温探测系统测得的轴承温度信息通常被戏称为“参考消息”。
实用新型内容
本发明要解决的技术问题在于现有轴温探测装置普遍存在的轴温探测精度低及判别误差的问题，针对上述红外线轴温探测技术的缺陷，提供一种能够准 确测量轴承温度防止对轴承热轴现象误判的电子标签。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种用于轴温探测的电子标签，包括标签芯片、标签天线、承载印制板，所述标签芯片直接接触列车车轴端盖获得轴承的温度信息并将所述温度信息和芯片内置的轴承信息组成信息帧并通过所述标签天线传输给外部RFID读写装置，所述标签天线和标签芯片固焊在所述承载印制板两侧并电连接，所述电子标签紧贴轴承端盖中部的圆形凹陷处并通过覆盖在所述标签天线顶部的绝缘层与开设有缝隙的轴承金属标志牌压合形成辐射天线。
更进一步地，所述标签天线采用圆极化的陶瓷天线，固定在所述承载印制板上表面，标签芯片焊接在所述承载印制板的下表面，并通过所述承载印制板和标签天线电连接，所述电子标签总厚度不超过轴承端盖正表面圆心处的凹口深度，所述承载印制板和所述陶瓷天线的直径均小于凹口的直径。
更进一步地，所述绝缘层和所述电子标签厚度之和需大于等于轴承端盖中部的圆形凹口深度。
更进一步地，所述轴承金属标志牌通过螺钉与所述轴承端盖和车轴固定在一起，所述电子标签位于所述轴承金属标志牌和所述轴承端盖之间。
实施本实用新型的一种用于轴温探测的电子标签具有以下有益效果：
由于能够通过接触方式直接测量轴承的温度，并通过RFID无线通信方式上传轴温数据，所以能够实现准确测量轴承温度，防止对轴承热轴现象的误判。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型的电子标签结构组成框图；
图2是本实用新型的电子标签的安装示意图；
图3是本实用新型的轴承结构图；
图4是本实用新型的电子标签在轴承上的安装结构图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型的一种用于轴温探测的电子标签包括：
标签芯片：标签芯片103中集成有温度传感器，用于直接接触列车车轴端盖5而获得轴承温度，并将温度信息和标签芯片103内置的轴承7的信息组成信息帧，以便于信息传输。
标签天线：将标签芯片103采集到的轴温信息以及轴承5本身的信息的信息帧传输给外部RFID读写装置，一般情况下采用的是RFID读写器，并接收RFID读写装置发送的信息，完成于RFID读写装置之间的信息交换。
承载印制板：承载印制板102用于将标签天线101和标签芯片103固焊在其表面，并将两者连接。
标签天线101和在轴承金属标志牌3上开设的缝隙形成的缝隙天线共同构成电子标签1与外部RFID读写装置之间的工作交互天线。标签天线101和基于轴承金属标志牌3的缝隙天线之间设置一绝缘隔离层4进行电气隔离。绝缘隔离层4完全覆盖在标签天线101的顶面。为防止绝缘隔离层4损坏，其边缘应完全被轴承金属标志牌3覆盖。
标签天线101采用圆极化的陶瓷天线，固定在承载印制板102上表面，标签芯片103焊接在承载印制板102的下表面，并通过承载印制板102和标签天线101电连接。电子标签1总厚度不超过轴承端盖5正表面圆心处的凹口深度，承载印制板102和陶瓷天线的直径均小于凹口的直径。
标签芯片103通过焊接的方式固定在承载印制板102上，并通过承载印制板102上的电路走线和标签天线101所在的陶瓷天线连接。陶瓷天线也是通过 天线馈点处的引脚焊接在承载印制板102上，这样标签芯片103、承载印制板102、陶瓷天线101共同组成一个物理上可靠连接的有机整体。
如图3所示，在轴承端盖5上圆心的外围等距分布三个通孔。如图4所示，三颗螺钉6分别先后穿过轴承金属标志牌3、轴承端盖5的三个通孔固定在车轴7上。轴承金属标志牌3、轴承端盖5以及车轴端面2紧固在一起，轴承金属标志牌通过绝缘隔离层4压住标签天线101的顶部，使电子标签芯片103与轴承端盖5表面紧密接触。
车辆运行过程中，轴承产生的热量通过螺钉6以及车轴端面2对轴承端盖5辐射的方式传递到轴承端盖5；由于电子标签芯片103与轴承端盖5表面紧密接触，所以标签芯片103能够通过这种直接接触的方式有效地测量轴承7的温度。同时由于绝缘层4和所述电子标签1厚度之和需大于等于轴承端盖5中部的圆形凹口深度，保证了标签芯片103能够紧密接触轴承端盖5，从而有效测量轴承7的温度。
实施本实用新型的一种用于轴温探测的电子标签具有以下有益效果：
由于能够通过接触方式直接测量轴承的温度，并通过RFID无线通信方式上传轴温数据，所以能够实现准确测量轴承温度，防止对轴承热轴现象的误判。
Claims (4)
1.一种用于轴温探测的电子标签，其特征在于，包括标签芯片、标签天线、承载印制板，所述标签芯片直接接触列车车轴端盖获得轴承的温度信息并将所述温度信息和芯片内置的轴承信息组成信息帧并通过所述标签天线传输给外部RFID读写装置，所述标签天线和标签芯片固焊在所述承载印制板两侧并电连接，所述电子标签紧贴轴承端盖中部的圆形凹陷处并通过覆盖在所述标签天线顶部的绝缘层与开设有缝隙的轴承金属标志牌压合形成辐射天线。
2.根据权利要求1所述的一种用于轴温探测的电子标签，其特征在于，所述标签天线采用圆极化的陶瓷天线，固定在所述承载印制板上表面，标签芯片焊接在所述承载印制板的下表面，并通过所述承载印制板和标签天线电连接，所述电子标签总厚度不超过轴承端盖正表面圆心处的凹口深度，所述承载印制板和所述陶瓷天线的直径均小于凹口的直径。
3.根据权利要求1所述的一种用于轴温探测的电子标签，其特征在于，所述绝缘层和所述电子标签厚度之和需大于等于轴承端盖中部的圆形凹口深度。
4.根据权利要求1所述的一种用于轴温探测的电子标签，其特征在于，所述轴承金属标志牌通过螺钉与所述轴承端盖和车轴固定在一起，所述电子标签位于所述轴承金属标志牌和所述轴承端盖之间。
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