[发明专利]一种射频垫片、螺丝紧固件及其定位与松紧侦测方法

说明书

本发明涉及一种射频垫片、螺丝紧固件及其定位与松紧侦测方法，该射频垫片包括垫片部分及无源射频应答器部分，垫片部分上设有通孔，无源射频应答器部分包括RFID芯片及与其电连接的射频天线电路和开关侦测电路，开关侦测电路延伸至垫片部分并断开形成两个接触端子，垫片部分被压紧时，两个接触端子导通以使开关侦测电路形成导通回路；该螺丝紧固件包括螺栓、螺母及射频垫片；该侦测方法包括使用阅读器读取到螺丝紧固件位置信号和开关侦测电路通断信号，以判定其紧固或松开。优点为，同时获得位置信号和开关侦测电路导通或断开的信号，侦测方便且提高了维保效率；采用无源无线射频技术，使用时长不受电量限制；射频垫片可反复多次使用。

技术领域

本发明涉及无线射频(RFID)识别技术领域，具体涉及一种射频垫片、螺丝紧固件及其定位与松紧侦测方法。

背景技术

工业活动中，许多震动环境中应用的螺丝紧固件，长时间使用会出现松动甚至脱落而酿成事故，因此需要维保人员经常维护检查。然而这种经常性的维护检查，一方面劳动量大、人力成本高、效率低下，另一方面工作环境通常较恶劣(比如电力铁塔塔顶处的高空紧固件的维保)，维护检查过程中偶尔会发生高空坠落、触电、机械挤压等意外事故。同时，由于是人工维保，容易出现漏检的情况，不能完全杜绝紧固件松动甚至脱落的情况发生。

无线射频(RFID)识别技术，即无源射频标签采用跳频工作模式，具有抗干扰能力，用户可自定义读写标准数据，在专门的应用系统效率更加快捷，识读距离可达10米以上。无源射频应答器(被动标签)没有内装电池，在阅读器的读出范围之外时，无源射频应答器处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，无源射频应答器从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源射频应答器一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。

若将射频应答器(RFID)作为垫片，即无源射频垫片，应用于螺丝紧固件中，则可以很方便的对螺丝紧固件的松紧情况进行侦测。螺丝紧固时，无线射频垫片内的侦测电路导通可向阅读器发射代表“正常”“1”的信号；螺丝松动时，无线射频垫片内的侦测电路断路，则阅读器接收到代表“异常”“0”的信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频垫片、螺丝紧固件及其定位与松紧侦测方法，旨在克服现有技术中螺丝紧固件的松紧通常需要人工维保存在的诸多不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种射频垫片，其包括垫片部分及与其连接的无源射频应答器部分(RFID)，所述垫片部分上开设有上下贯穿以供螺栓穿过的通孔，所述无源射频应答器部分包括RFID芯片及与所述RFID芯片电连接的无线射频天线电路和开关侦测电路，所述开关侦测电路延伸至所述垫片部分并断开形成两个接触端子，当且仅当所述垫片部分被螺栓的螺帽或螺母压紧时，两个所述接触端子导通以使所述开关侦测电路形成导通回路。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述垫片部分为由绝缘硬质材料制成环片状，所述无源射频应答器部分连接于所述垫片部分的一侧且位于所述垫片部分与所述螺栓的螺帽或螺母接触区域以外。

采用上述进一步结构改进的好处为，绝缘硬质材料一方面受压时变形小，可避免内部的开关侦测电路因垫片部分受压发生较大变形而受损，另一方面绝缘材料本身起到了封装开关侦测电路延伸进入垫片部分内的部分电路的作用，达到使两个接触端子分开断路的目的。

进一步，两个所述接触端子位于所述垫片部分同侧表面且在周向上间隔开。

采用上述进一步结构改进的好处为，两个接触端子位于垫片部分表面，便于与作用导体的螺栓的螺帽或螺母的端面贴紧而使两个接触端子实现导电连通，实现垫片被压紧时开关侦测电路闭合导通的目的。

进一步，所述螺栓的螺帽或螺母与所述垫片部分接触的端面上固定设有用于与两个所述接触端子分别接触的铜环片或铜镀层。