一种柔性软磁磁芯罗氏线圈及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性软磁磁芯罗氏线圈及其制备方法，包括中心柔性内支撑管，中心柔性内支撑管的内部设置有磁芯材料，中心柔性内支撑管的外侧由内至外依次设置有绝缘层、屏蔽层和绝缘护套，中心柔性内支撑管上设置有反馈回线和线圈绕组，通过对接头引出线圈绕组的出线以及反馈回线，接入后续积分回路中。本发明专利技术通过环状中心柔性内支撑管内注入粉料型软磁磁芯实现罗氏线圈应用范围的扩展，多种技术方案克服了空芯罗氏线圈适用范围限制的问题，柔性设计克服了传统磁芯线圈使用环境限制的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性软磁磁芯罗氏线圈及其制备方法


[0001]本专利技术属于罗氏线圈
，具体涉及一种柔性软磁磁芯罗氏线圈及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的磁芯罗氏线圈由于磁芯材料的问题，其使用环境受到了很大的限制，尤其是在一些不能轻易拆卸的测试场合会产生许多问题，由于刚性磁芯的存在，传统的磁芯罗氏线圈在使用时需要断开被测导体，才能接入测量位置，同时由于刚性磁芯的体积问题，传统的磁芯罗氏线圈也无法通过改变自身结构参数来适应较小或者较狭窄的测量空间。
[0003]空芯柔性罗氏线圈由于不带任何磁芯，具有非常好的柔韧性，可以自由的涉及开合机构，方便应用于各种使用场合，测量时无需对被测物体进行拆卸，而可以通过本身的柔性开合设计，直接接入被测物体上，在测量时也因为空芯特性，不会受到磁场饱和的影响，但是，随着实验环境及市场应用的拓展，传统的柔性罗氏线圈由于空芯原因，性能方面无法满足许多时候的测试要求，空芯罗氏线圈自身对于低幅值电流信号的采集受到互感低因素的影响，导致空芯罗氏线圈无法拥有较高的灵敏度，同时在测量高频信号时，空心结构也无法为线圈的结构参数提供补偿，导致高频测量振荡的现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种柔性软磁磁芯罗氏线圈及其制备方法，使用粉料型软磁磁芯，具有很好的可开合以及形变特性，罗氏线圈具有非常好的柔韧特性，同时磁芯材料也起到了改良柔性罗氏线圈性能的作用。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种柔性软磁磁芯罗氏线圈，包括中心柔性内支撑管，中心柔性内支撑管的内部设置有磁芯材料，中心柔性内支撑管的外侧由内至外依次设置有绝缘层、屏蔽层和绝缘护套，中心柔性内支撑管上设置有反馈回线和线圈绕组。
[0007]具体的，中心柔性内支撑管的外侧沿中心柔性内支撑管轴向开有凹槽，反馈回线设置在凹槽内。
[0008]具体的，线圈绕组沿中心柔性内支撑管外侧周向设置。
[0009]具体的，反馈回线和线圈绕组的一端分别与对接头的两端连接，对接头的引出端分别连接绕组引出线和反馈回线引出线，绕组引出线和反馈回线引出线用于连接积分回路。
[0010]具体的，中心柔性内支撑管、绝缘层、屏蔽层和绝缘护套同心设置。
[0011]具体的，屏蔽层为环形结构，内环处设置一道环形缺口。
[0012]本专利技术的另一技术方案是，一种柔性软磁磁芯罗氏线圈的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1、将中心柔性内支撑管固定在绕线机转轴进行绕线工作，在中心柔性内支撑管
的外侧绕制线圈绕组；
[0014]S2、对经步骤S1处理后的中心柔性内支撑管内部灌注磁芯材料；
[0015]S3、将反馈回线固定在步骤S2灌注磁芯材料后的中心柔性内支撑管外部凹槽内，将反馈回线和线圈绕组的一端分别与对接头的两端连接，将对接头的引出端连接绕组引出线和反馈回线引出线；
[0016]S4、在步骤S3得到的中心柔性内支撑管及线圈绕组上覆盖一层薄得绝缘层，并在绝缘层外部包裹一层屏蔽层；
[0017]S5、在步骤S4制备的屏蔽层的外侧包覆一层绝缘护套，制备得到柔性软磁磁芯罗氏线圈。
[0018]具体的，步骤S2中，磁芯材料为镍芯铁氧体粉料、伽马相三氧化二铁粉料或锰锌铁氧体粉料。
[0019]具体的，步骤S2中，采用粉料泵送方式将磁芯材料灌注至中心柔性内支撑管的内部。
[0020]具体的，步骤S4中，屏蔽层为镍铜合金织物。
[0021]本专利技术一种柔性软磁磁芯罗氏线圈，中心柔性内支撑管作为罗氏线圈的柔性内支撑，维持柔性可打开结构，中心柔性内支撑管内部磁芯材料构成柔性磁性内支撑结构，在中心柔性内支撑管外侧由内至外依次设置绝缘层，用于提高绕组与屏蔽层导体的绝缘强度，屏蔽层用于屏蔽外界干扰磁场，绝缘护套用于外部绝缘以及结构固定；相较于常见的柔性空芯罗氏线圈，采用柔性软磁磁芯能够为罗氏线圈提供更大的灵敏度增益，特别是在测量小电流的应用场景，柔性软磁磁芯的增益能够实现空芯柔性罗氏线圈难以实现的小幅值电流测量，特别是在高频区域，应用于高频小电流的测量环境，采用高频稳定性好的柔性软磁磁芯罗氏线圈，能够弥补空心罗氏线圈测量带宽与测量灵敏度的负相关性的矛盾；另一方面，相对于传统的刚性罗氏线圈，柔性软磁磁芯罗氏线圈保留了柔性结构，可以实现不断电检测，另外相较于传统刚性罗氏线圈在大电流检测时的饱和风险，柔性软磁磁芯罗氏线圈在制作过程中可以根据需要制备合适磁导率的软磁磁芯，大幅度降低了饱和风险。
[0022]进一步的，中心柔性内支撑管外侧沿中心柔性内支撑管环向开有凹槽，用于固定反馈回线结构外形，反馈回线提供外部干扰磁场非垂直于罗氏线圈方向磁场的抵消作用，通过凹槽固定反馈回线，提高罗氏线圈抗干扰能力。
[0023]进一步的，反馈回线和线圈绕组的一端分别于对接头的两端连接，对街头的引出端分别连接绕组引出线和反馈回线引出线，绕组引出线和反馈回线引出线用于连接积分回路，两端引出线从对接头一端引出，根据应用连接积分回路，通过对接头实现线圈结构的固定和可打开结构。
[0024]进一步的，中心柔性内支撑管、绝缘层、屏蔽层和绝缘护套由内而外同心设置，均为柔性层，同心设置结构在柔性层的采用下是罗氏线圈实现柔性结构的前提。
[0025]进一步的，屏蔽层环形结构的内环除设置一道环形缺口，缺口平行于罗氏线圈，用于断开垂直罗氏线圈方向的环流环路，保证中心载流导体产生的磁场不会受到干扰。
[0026]一种柔性软磁磁芯罗氏线圈制备方法，采用柔性软磁磁芯能够为罗氏线圈提供更大的灵敏度增益，特别是在测量小电流的应用场景，柔性软磁磁芯的增益能够实现空芯柔性罗氏线圈难以实现的小幅值电流测量，特别是在高频区域，应用于高频小电流的测量环
境，采用高频稳定性好的柔性软磁磁芯罗氏线圈，能够弥补空心罗氏线圈测量带宽与测量灵敏度的负相关性的矛盾；另一方面，相对于传统的刚性罗氏线圈，柔性软磁磁芯罗氏线圈保留了柔性结构，可以实现不断电检测，另外相较于传统刚性罗氏线圈在大电流检测时的饱和风险，柔性软磁磁芯罗氏线圈在制作过程中可以根据需要制备合适磁导率的软磁磁芯，大幅度降低了饱和风险。
[0027]进一步的，磁芯材料为镍锌铁氧体粉料、伽马相三氧化二铁粉料或锰锌铁氧体粉料，构造软磁磁芯材料，为罗氏线圈提供磁导率增益，根据不同的应用场景，选择不同的材料制备柔性软磁磁芯。
[0028]进一步的，采用粉料泵送方式将此新材料灌注至中心柔性内支撑管内部，提高柔性磁芯的制备效率，粉料泵送也能保证柔性磁芯在中心内支撑管中填充均匀，不会因内部气压原因造成磁芯断层；
[0029]进一步的，屏蔽层为镍铜合金织物，是一种柔性导电物质，可以通过环流阻磁效应实现罗氏线圈对外界高频磁场的屏蔽，同时保证了线圈的柔性结构。
[0030]综上所述，本专利技术通过柔性软磁磁芯的设计，在保证了罗氏线圈柔性结构的同时，提供了较高的磁导率增益，对罗氏线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性软磁磁芯罗氏线圈，其特征在于，包括中心柔性内支撑管(1)，中心柔性内支撑管(1)的内部设置有磁芯材料(5)，中心柔性内支撑管(1)的外侧由内至外依次设置有绝缘层(2)、屏蔽层(3)和绝缘护套(4)，中心柔性内支撑管(1)上设置有反馈回线(9)和线圈绕组(10)。2.根据权利要求1所述的柔性软磁磁芯罗氏线圈，其特征在于，中心柔性内支撑管(1)的外侧沿中心柔性内支撑管轴向开有凹槽，反馈回线(9)设置在凹槽内。3.根据权利要求1所述的柔性软磁磁芯罗氏线圈，其特征在于，线圈绕组(10)沿中心柔性内支撑管(1)外侧周向设置。4.根据权利要求1或2或3所述的柔性软磁磁芯罗氏线圈，其特征在于，反馈回线(9)和线圈绕组(10)的一端分别与对接头(6)的两端连接，对接头(6)的引出端分别连接绕组引出线(7)和反馈回线引出线(8)，绕组引出线(7)和反馈回线引出线(8)用于连接积分回路。5.根据权利要求1所述的柔性软磁磁芯罗氏线圈，其特征在于，中心柔性内支撑管(1)、绝缘层(2)、屏蔽层(3)和绝缘护套(4)同心设置。6.根据权利要求1所述的柔性软磁磁芯罗氏线圈，其特征在于，屏蔽层(3)为环形结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：车传强，燕宝峰，赵雷，王琼，赵建坤，付楚珺，陈波，赵建利，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，
类型：发明
国别省市：