一种多弧段刚性罗氏线圈骨架及包含其的罗氏线圈制造技术

本发明专利技术公开了一种多弧段刚性罗氏线圈骨架及包含其的罗氏线圈，所述刚性罗氏线圈骨架为圆环结构，所述圆环结构的径向截面包括：内竖边

【技术实现步骤摘要】
一种多弧段刚性罗氏线圈骨架及包含其的罗氏线圈


[0001]本专利技术涉及电磁传感器
，具体涉及一种多弧段刚性罗氏线圈骨架及包含其的罗氏线圈
。

技术介绍

[0002]罗柯夫斯基线圈
(
简称罗氏线圈
)
是基于电磁感应原理，用于测量脉冲大电流的传感器
。
这种传感器因其结构简单
、
制作方便
、
与被测电流无直接接触
、
无磁饱和
、
无需供电和高频率响应等优点而受到欢迎，广泛应用于千安培级及以上的脉冲大电流测量，例如电网主干电流和磁约束领域的托卡马克及线性箍缩装置等
。
[0003]罗氏线圈测量的可靠性和精度极为重要
。
其测量精度在很大程度上依赖于线圈的设计
、
制作工艺以及互感系数的标定
。
要制作高精度的罗氏线圈，需要先设计出合理的骨架尺寸和截面，接着提高骨架的加工精度，其次在骨架上均匀地密绕线缆，并最后对线圈进行互感系数的准确标定及其测量精度的评估
。
[0004]尽管罗氏线圈的重要性日益突显，但当前的制造技术仍存在一些缺陷
。
现有技术主要包括柔性罗氏线圈
(
本申请不涉及
)
和刚性罗氏线圈
。
目前国内制作的刚性罗氏线圈主要采用的是倒角矩形截面的刚性圆环结构，或在特定要求下制成的矩形环
。
这种设计方式是因为矩形截面和圆环结构的骨架在机床上易于高精度加工，加工检测方便
。
但这样的设计给后续线圈的绕制带来了困难，严重影响到线圈的测量精度
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是易于加工的线圈骨架结构导致后续线圈绕制困难
、
绕制精度不高，目的在于提供一种多弧段刚性罗氏线圈骨架及包含其的罗氏线圈，实现了在保证易于高精度加工的前提下，降低线圈绕制难度
、
提升绕制精度
。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种多弧段刚性罗氏线圈骨架，所述刚性罗氏线圈骨架为圆环结构，所述圆环结构的径向截面包括：内竖边
、
外竖边
、
上横边和下横边，所述内竖边和所述外竖边相对设置，所述上横边和所述下横边相对设置，所述上横边的两端通过弧形倒角与所述内竖边的上端和所述外竖边的上端连接，所述下横边的两端通过弧形倒角与所述内竖边的下端和所述外竖边下端连接；
[0008]所述内竖边
/
所述外竖边包括：
[0009]竖直边和两个竖弧边，两个所述竖弧边的一端分别与所述竖直边的两端连接，两个所述竖弧边的另一端分别通过所述弧形倒角与所述上横边和所述下横边连接；
[0010]所述上横边
/
所述下横边包括：
[0011]横直边和两个横弧边，两个所述横弧边的一端分别与所述横直边的两端连接，两个所述横弧边的另一端分别通过所述弧形倒角与所述内竖边和所述外竖边连接
。
[0012]具体地，两个所述竖弧边以所述竖直边的中心点为对称轴对称设置；
[0013]两个所述横弧边以所述横直边的中心点为对称轴对称设置
。
[0014]具体地，所述竖直边与所述竖弧边相切，所述横直边与所述横弧边相切，所述竖弧边与所述弧形倒角相切，所述横弧边与所述弧形倒角相切
。
[0015]具体地，所述内竖边和所述外竖边以所述径向截面的中心点为对称点对称设置，所述上横边和所述下横边以所述径向截面的中心点为对称点对称设置
。
[0016]具体地，所述横弧边
、
所述竖弧边和所述弧形倒角的弧心均与所述径向截面的中心点位于同一侧
。
[0017]具体地，所述圆环结构的中轴线与所述径向截面的中心点之间的距离为
R
；
[0018]所述上横边的横直边与所述下横边的横直边之间的距离为
H
；所述内竖边的竖直边与所述外竖边的竖直边之间的距离为
W
；
[0019]所述横直边的长度为
a
，所述竖直边的长度为
b
；
[0020]所述横弧边的半径为
R1，所述竖弧边的半径为
R2，所述弧形倒角的半径为
R3。
[0021]具体地，包括多个尺寸约束：
[0022]R/W
＞4；
[0023]0.5
＜
W/H
＜2；
[0024]a
＞
2mm
；
[0025]b
＞
2mm
；
[0026]H/2
＜
R1＜
H
；
[0027]R/2
＜
R2＜
R
；
[0028]0.1
×
Max(W,H)
＜
R3＜
0.2
×
Max(W,H)。
[0029]可选地，包括多个尺寸约束：
R/W
＝6，
W/H
＝
1.2
，
a
＝
4mm
，
b
＝
4mm
，
R1＝
0.6H
，
R2＝
0.6R
，
R3＝
0.15W。
[0030]可选地，包括多个尺寸约束：
R/W
＝
10
，
W/H
＝
0.8
，
a
＝
6mm
，
b
＝
6mm
，
R1
＝
0.8H
，
R2＝
0.8R
，
R3＝
0.17H。
[0031]一种刚性罗氏线圈，包括如上所述的一种多弧段刚性罗氏线圈骨架
。
[0032]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0033]本专利技术提出的多弧段刚性罗氏线圈骨架结构，考虑了加工的便利性
。
骨架的各边都包含直边部分，保留了车削加工中高精度的加工优势，确保了尺寸精度，满足了制作工艺的严格要求
。
[0034]相对于传统的矩形倒角截面，由于本专利技术中的截面形状包括多段圆弧和弧形倒角，使得绕制的线缆可以更紧密地贴合骨架表面
。
这有效防止了线缆的悬空现象，确保了绕线工艺的均匀性
。
[0035]通过进行尺寸约束，使得骨架的径向截面的顺滑过渡，使得在线圈绕制过程中可以均匀地步进和绕线，优化
、
提升了绕线的均匀性，确保了罗氏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多弧段刚性罗氏线圈骨架，其特征在于，所述刚性罗氏线圈骨架为圆环结构，所述圆环结构的径向截面包括：内竖边
、
外竖边
、
上横边和下横边，所述内竖边和所述外竖边相对设置，所述上横边和所述下横边相对设置，所述上横边的两端通过弧形倒角
(5)
与所述内竖边的上端和所述外竖边的上端连接，所述下横边的两端通过弧形倒角
(5)
与所述内竖边的下端和所述外竖边下端连接；所述内竖边
/
所述外竖边包括：竖直边
(2)
和两个竖弧边
(1)
，两个所述竖弧边
(1)
的一端分别与所述竖直边
(2)
的两端连接，两个所述竖弧边
(1)
的另一端分别通过所述弧形倒角
(5)
与所述上横边和所述下横边连接；所述上横边
/
所述下横边包括：横直边
(4)
和两个横弧边
(3)
，两个所述横弧边
(3)
的一端分别与所述横直边
(4)
的两端连接，两个所述横弧边
(3)
的另一端分别通过所述弧形倒角
(5)
与所述内竖边和所述外竖边连接
。2.
根据权利要求1所述的一种多弧段刚性罗氏线圈骨架，其特征在于，两个所述竖弧边
(1)
以所述竖直边
(2)
的中心点为对称轴对称设置；两个所述横弧边
(3)
以所述横直边
(4)
的中心点为对称轴对称设置
。3.
根据权利要求1所述的一种多弧段刚性罗氏线圈骨架，其特征在于，所述竖直边
(2)
与所述竖弧边
(1)
相切，所述横直边
(4)
与所述横弧边
(3)
相切，所述竖弧边
(1)
与所述弧形倒角
(5)
相切，所述横弧边
(3)
与所述弧形倒角
(5)
相切
。4.
根据权利要求1所述的一种多弧段刚性罗氏线圈骨架，其特征在于，所述内竖边和所述外竖边以所述径向截面的中心点为对称点对称设置，所述上横边和所述下横边以所述径向截面的中心点为对称点对称设置
。5.
根据权利要求1所述的一种多弧段刚性罗氏线圈骨架，其特征在于，所述横弧边
(3)、
所述竖弧边
(1)
和所述弧形倒角
(5)
的弧心均与所述径向截面的中心点位于同一侧
。6.
根据权利要求1所述的一种多弧段刚性罗氏线圈骨架，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁绍勇，孙腾飞，季小全，王海兵，王傲，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：