[发明专利]金属标签及检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及交流磁场测量、电磁检测技术、信息记录、金属表面检测和识别等领域，尤其涉及金属标签及检测系统。

背景技术

物品信息的感知与采集是物联网体系的重要组成部分，目前几种主要的物品识别技术(条码、RFID、磁条)存在着容易损毁、相对价格较高等问题。而且这些信息记录技术仅适用于物品生产、存储和流通等短期使用场合，不能在露天、地下以及野外等潮湿、温差大、污染等环境下长期使用。

现有的长期使用的物品信息记录，如电动机、发动机铭牌、气体液体存储罐标签等物品信息记录，采用文字或字母在物品的金属表面刻制，信息量小，不能自动识别。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种金属标签。

本发明提供了一种金属标签，包括在金属物品表面制作的、记录物品信息的金属符号，所述金属物品表面还设有电磁感应激励线圈，金属标签利用金属符号在金属物品表面的位置参量和金属符号参量进行编码，记录物品信息；所述电磁感应激励线圈包括螺线管线圈、以及与所述螺丝管线圈相连的交流信号发生器，所述电磁感应激励线圈设置于所述金属物品表面上方，所述交流信号发生器发出交流频率信号激励螺线管线圈，使金属表面感应出交流电流。

作为本发明的进一步改进，所述螺线管线圈由磁芯、及缠绕所述磁芯的检测线圈构成，所述交流信号发生器与所述检测线圈相连。

作为本发明的进一步改进，金属标签的材料是任何金属材料或导电材料，金属符号由几种不同的几何图案作为基本信息符号，几何图案采用圆形、矩形或其它几何形状。

作为本发明的进一步改进，金属标签采用二进制或多进制进行信息编码，记录物品信息；当使用二进制编码时，使用两种不同的金属符号表示信息，以一种符号代表数字0，另一种符号代表数字1，没有金属符号的区域看作是一种设定的符号。

作为本发明的进一步改进，金属符号的几何图案的深度大于其趋肤深度的2倍以上，趋肤深度根据公式计算，δ为趋肤深度，ω为信号角频率，μ为金属导体的磁导率，σ为金属导体的电导率。

作为本发明的进一步改进，所述金属符号呈线性排列，金属标签的导体平面通过两个绕制方向相同的螺线管线圈产生的磁场激励，两个交流信号发生器发出的交流激励信号频率相同、相位相反。

本发明还提供了一种对金属标签进行检测的环形交流磁场传感器，该环形交流磁场传感器包括探头，所述探头包括圆弧状非晶材料部件、前置放大器、圆弧状高磁导率铁氧体材料制成的空心磁管，所述圆弧状非晶材料部件从所述空心磁管轴心穿过，并与所述前置放大器输入端相连。

作为本发明的进一步改进，所述圆弧状非晶材料部件为Co基或Fe基具有巨磁阻抗效应的非晶态合金材料；或者，所述圆弧状非晶材料部件为非晶丝或非晶带。

作为本发明的进一步改进，该环形交流磁场传感器还包括频率可调多通道信号发生器、以及依次相连的滤波器、放大器、处理器，所述频率可调多通道信号发生器分别与所述滤波器和所述圆弧状非晶材料部件相连，所述前置放大器输出端与所述滤波器相连。

作为本发明的进一步改进，在所述频率可调多通道信号发生器与所述圆弧状非晶材料部件之间连接一电阻。

本发明的有益效果是：与现有的条码、磁卡以及RFID物品信息记录技术相比，本系统提供了一种不易损毁、能够在室外恶劣环境中长期有效保存物品信息记录的技术手段。与现有气液体储藏罐、电动机、水泵、汽车发动机等金属物品信息记录方法相比，本系统使用的技术方法具有信息量更大、不易受污染以及能够自动识别的优点。金属标签信息记录和检测系统是对现有金属物品信息记录方式的一个补充，可广泛应用于物联网系统中物品信息的感知。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的探头原理框图。

图3是本发明的线圈激励感应原理示意图。

图4是本发明的金属符号和感应电流原理图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明公开了一种金属标签12，包括在金属物品14表面制作的、记录物品信息的金属符号13，所述金属物品14表面还设有电磁感应激励线圈，金属标签12利用金属符号13在金属物品14表面的位置参量和金属符号参量进行编码，记录物品信息；所述电磁感应激励线圈包括螺线管线圈15、以及与所述螺线管线圈15相连的交流信号发生器16，所述电磁感应激励线圈设置于所述金属物品14表面上方，所述交流信号发生器16发出交流频率信号激励螺线管线圈15，使金属表面感应出交流电流。