專利名稱：制作不同尺寸鞍形線圈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是具有不同尺寸、分別配有不同尺寸的曲面，并有許多匝數(shù)的鞍形線圈的制作方法。
這樣一種鞍形線圈比如用來(lái)產(chǎn)生電磁流量傳感器的磁場(chǎng)。像人們所熟知的那樣，電磁流量計(jì)可用它測(cè)量流過測(cè)量管的導(dǎo)電液體的容積流率。用以和液體接觸的測(cè)量管的零件是不導(dǎo)電的，所以按照法拉第導(dǎo)電定律由磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量管完全由金屬做成，即液體與金屬接觸時(shí)那樣的短路現(xiàn)象。磁場(chǎng)一般沿垂直于測(cè)量管縱軸方向切割測(cè)量管。
在電磁流量傳感器中，前述的曲面是實(shí)際上不變的圓柱形測(cè)量管表面的一部分，鞍形線圈盡可能緊密地與其曲率相適應(yīng)，也就是它的線匝沿平行于這部分表面延伸，這一點(diǎn)下邊還要詳述。
EP-A-566303號(hào)專利揭示了一種偏轉(zhuǎn)線圈的制作方法，這種偏轉(zhuǎn)線圈裝于顯像管頸部并連接著電視顯像管的球-杯形部分；也就是偏轉(zhuǎn)線圈裝在電視顯像管這一部分曲面上，并具許多線匝數(shù)。其中，·使用了單層第1絕緣清漆涂層的預(yù)制線被用于偏轉(zhuǎn)線圈，··用此預(yù)制線可借使用液體第2絕緣清漆進(jìn)行連接性涂復(fù)辦法形成具有若干平行線長(zhǎng)的平板線帶，第2絕緣清漆在涂復(fù)后即固化，···所說的第2絕緣清漆可借將其加熱到低于第1絕緣清漆軟化點(diǎn)的溫度使其再一次液體化；·線帶被繞卷并繞進(jìn)預(yù)制線圈線筒的溝槽中，該線圈線筒已具有適應(yīng)電視顯像管部分形狀的最終的三維形狀，··所述之線圈線筒具有套在電視顯像管頸部的管狀部分；·具有能夠使之達(dá)到軟化點(diǎn)的電流強(qiáng)度之電流被通進(jìn)偏轉(zhuǎn)線圈，··直到第2絕緣清漆使至少線匝互相間粘結(jié)，特別是烘烤；·電流切斷之后，第2絕緣清漆固化。
這種方法的缺點(diǎn)是顯而易見的，對(duì)于不同的顯像管尺寸，必須使用相應(yīng)尺寸的預(yù)制線圈線筒，故必須保存大批的各種線圈線筒。因而，用單一線圈線筒去適用多種顯像管尺寸就不可能了。
美專利1965330揭示了制作一種具有許多線匝的平板空心線圈的方法，其中使用了一種帶織物套的預(yù)制線，所述織物被浸漬以絕緣清漆，該絕緣清漆可由加熱而再軟化；預(yù)制導(dǎo)線繞進(jìn)初型模平板線圈；初型模與線圈被加熱到一定溫度，在該溫度下絕緣清漆被軟化到足以使線圈各匝烘烤粘結(jié)在一起；使絕緣清漆再固化；將線圈以最后的空心線圈形式從初型模上取下。
本發(fā)明的目的即在于提供一種廉價(jià)的制作方法，能以制作出具有良好的長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定性的鞍形線圈，雖然由于用于該鞍形線圈的導(dǎo)線之粗細(xì)，使用這種僅僅在纏繞狀態(tài)的導(dǎo)線不能達(dá)到尺寸上的穩(wěn)定。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的乃是具有直接涂在它上面的第1絕緣清漆涂層與涂于第1絕緣清漆涂層上的第2絕緣清漆涂層，所述經(jīng)2絕緣清漆涂層具有低于第1絕緣清漆涂層軟化點(diǎn)低的烘烤溫度；預(yù)制線首先纏繞進(jìn)線圈模子上的平板線圈，這種線圈模子是由柔性塑料預(yù)先制成的，這種柔性塑料相應(yīng)于線圈模子的各個(gè)部分在烘烤溫度下其尺寸是穩(wěn)定的；平板線圈，連同線圈模子被套裝于曲面上或相應(yīng)的型模上，以形成尺寸尚不穩(wěn)定的鞍形線圈；將電流強(qiáng)度至少能達(dá)到烘烤溫度的電流通入鞍形線圈中；直至線匝的第2絕緣清漆涂層間相粘結(jié)、特別是至少是相互間烘烤熔化；電流切斷之后，第2絕緣清漆涂層可固化；且尺寸穩(wěn)定的鞍形線圈，連同線圈模子可以投入預(yù)定的用途。
在所提到本發(fā)明的一實(shí)施例中，曲面乃是圓柱表面的一部分。
在所提到的本發(fā)明另一實(shí)施例中，線圈模子的材料為氟乙烯丙烯。
按本發(fā)明制作的鞍形線圈可考慮優(yōu)先用于帶測(cè)量管的電磁流量傳感器，而鞍形線圈與線圈模子配裝于該測(cè)量管之表面。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其可以達(dá)到鞍形線圈曲線形狀的穩(wěn)定，而無(wú)需采取進(jìn)一步的措施，比如用穩(wěn)定層來(lái)繞線，上述穩(wěn)定層如是織物條帶，它們?cè)诶@線后必須浸漬清漆。
其另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是線圈模子使得可能保持帶電件與接地間的安全距離，帶電件即鞍形線圈的線匝，而接地件即如電磁流量傳感器的金屬測(cè)量管表面，如DIN或CENELEC標(biāo)準(zhǔn)中所描述安全距離。在上述內(nèi)容所提到的使用偏轉(zhuǎn)線圈的情況下，就不需考慮這些長(zhǎng)處了，因?yàn)榫€圈是由前面提到的玻璃顯像管部分所支承。
附圖簡(jiǎn)要說明發(fā)明可借助相應(yīng)的附圖得以詳細(xì)展示，尤其是按照本發(fā)明以兩個(gè)不同的制作階段制作的鞍形線圈實(shí)例。在兩個(gè)或所有圖中顯示的相似零件的基準(zhǔn)特性，為清晰起見已僅引入一個(gè)圖中。


圖1線圈模子視圖；圖2是繞于線圈模子上的平板線圈視圖；圖3是制成狀態(tài)的鞍形線圈視圖。
圖1中示出了一個(gè)合適的線圈模子1的實(shí)施例。在該模子1上繞制要制作的鞍形線圈2(見圖3)，而且支承著最終成型的鞍形線圈。
線圈模子1以雖為柔性、但尺寸穩(wěn)定的塑料預(yù)制，最好用氟乙烯丙烯，線圈模子1可以看作是半開式。
事實(shí)上，在類似構(gòu)架的底板11上沒有設(shè)置平行它的蓋板，而底板11上設(shè)有底腳12，在最后完工的裝配狀態(tài)，底腳12由繞裝鞍形線圈2的曲面所支承。
為將鞍形線圈2定位，僅設(shè)置兩個(gè)相對(duì)的直立件13、14，和兩個(gè)相對(duì)的角型件15、16，直立件13和14分別由尾部構(gòu)件112和前部構(gòu)件111伸展出來(lái)；而角型件15和16則分別從右邊構(gòu)件113與左邊構(gòu)件114伸出。
線圈模子1的各個(gè)構(gòu)件對(duì)所述的保持安全距離這一上述性能產(chǎn)生影響。離開曲面的安全距離，即離開電磁流量計(jì)的測(cè)量管的安全距離，比如可以由底板11的厚度與底腳12的高度之總和來(lái)給定。
如果一鐵磁性鐵芯，比如一鐵芯片形式被設(shè)置于鞍形線圈2的開口時(shí)，直立件13、14與角形件15、16也會(huì)影響到保持安全距離，在使用鐵芯片狀態(tài)下，特別是角形件15、16帶有平行于底板11的腿，鐵芯片可伸展到腿的外邊。
而且，上述這樣結(jié)構(gòu)的線圈模子1可使得它僅用一單一的、合適尺寸的線圈模子制造出不同尺寸曲面的幾種鞍形線圈。
鞍形線圈以下述方式繞于線圈模子1上，即各匝之各自的平面平行于底板11。對(duì)于預(yù)先確定或計(jì)劃的鞍形線圈的匝數(shù)，以及因此而產(chǎn)生的電感，則角形件15、16的高度，直立件13、14的高度以及構(gòu)件111，112，113，114的寬度即依所用導(dǎo)線的外徑而選定。
所得到的可用纏繞空間僅僅被利用到這樣的程度，即構(gòu)件仍然是稍稍伸出最終完成的鞍形線圈之外，參見圖2、圖3，它進(jìn)一步影響前述安全距離的保持。
圖2所表示的狀態(tài)為所有的繞線匝數(shù)都繞到了線圈模子1上，所制作的鞍形線圈為平板形線圈21，線圈的起點(diǎn)22與終點(diǎn)23被引了出來(lái)。
對(duì)于鞍形線圈2必須是比如使用由導(dǎo)線供應(yīng)廠特別預(yù)制的導(dǎo)線，有第1層絕緣清漆直接涂復(fù)于導(dǎo)線上，并有第2層絕緣清漆涂復(fù)于第1層上。對(duì)第2層絕緣清漆的烘烤溫度必須低于第1層絕緣清漆涂層的軟化點(diǎn)。這樣，就必然成了使用所謂雙漆包線。例如，第2層絕緣清漆涂層的烘烤溫度大約為180℃～230℃。
這里所用的“烘烤溫度”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，它意味這樣一個(gè)溫度，在此溫度下，第2絕緣清漆涂層已經(jīng)變得足夠軟化，使得相鄰各匝的各部分清漆流到一起，而第1絕緣清漆涂層在此溫度下仍保持硬化狀態(tài)，因?yàn)樗能浕c(diǎn)高于該烘烤溫度。當(dāng)然，前邊要提到的線圈模子1用塑料的尺寸穩(wěn)定性至少也與此烘烤溫度相關(guān)。
在平板線圈21繞成之后，它被連同線圈模子1通過底腳12一起套裝于曲面上，即或是鞍形線圈與之相適應(yīng)的曲面，或是相應(yīng)的型模。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，這種曲面是圓形柱體表面的一部分，比如一電磁流量計(jì)測(cè)量管的一部分。
在圖3中構(gòu)件3上的裝配是通過適度地彎曲線圈模子1與平板線圈2來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如果需要，可以使用合適的工具，用工具從遠(yuǎn)離底腳12的一邊對(duì)著線圈模子1和平板線圈2施壓。
在壓貼狀態(tài)，對(duì)尺寸上還沒有完全穩(wěn)定下來(lái)的鞍形線圈通以電流，電流強(qiáng)度的選擇取決于鞍形線圈電阻，但至少要達(dá)到烘烤溫度。
使用的電流可以是直流，交流或脈沖電流。電流被送入尺寸上未穩(wěn)定下來(lái)的鞍形線圈，直至第2絕緣清漆涂層與線圈匝間相粘結(jié)，尤其是至少其相互間被烘烤、熔化。
電流切斷之后，已經(jīng)軟化了的各匝之第2絕緣清漆涂層重新硬化，則鞍形線圈2即告完成，如圖3所示。
鞍形線圈2，這時(shí)其尺寸已經(jīng)穩(wěn)定，可以與線圈模子1一起進(jìn)一步處理，即其可以裝于電磁流量傳感器的測(cè)量管上。
在這樣情況下，像前面簡(jiǎn)要敘述的那樣，鞍形線圈的各匝，將在平行于前述測(cè)量管表面部分的區(qū)域中延伸。前部的彎曲線圈部分24與后部彎曲線圈部分25將分別在平行于測(cè)量管圓周扇形面的部分內(nèi)延伸；而沒有彎曲的平直線圈部分26、27，則分別沿著平行于測(cè)量管軸的測(cè)量管的直平面輪廓延伸于右邊與左邊從前部延伸到后部。
注意一下實(shí)施例之圖3，你會(huì)發(fā)現(xiàn)圖3上鞍形線圈2的圓角的圓度圖示與圖2上的圖示不同，這是因?yàn)樵搱D是由計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)繪出，兩相垂直平面的交角只能繪成如圖所示。這樣，圖3中圓角本應(yīng)像圖2一樣準(zhǔn)確繪出，但在圖3上這一小小誤差對(duì)說明與理解本發(fā)明影響不大。
權(quán)利要求
1.一種制作不同尺寸鞍形線圈的方法，每種鞍形線圈安裝于不同尺寸曲面，并具有許多線匝，其特征在于一預(yù)制導(dǎo)線被用來(lái)制作鞍形線圈，該導(dǎo)線具有直接涂復(fù)其上面的第1絕緣清漆涂層與涂復(fù)于第1絕緣清漆涂層的第2絕緣清漆涂層，而該第2絕緣清漆涂層具有比第1絕緣清漆涂層軟化點(diǎn)要低的烘烤溫度；該導(dǎo)線首先繞進(jìn)線圈模子的平板線圈中，而該線圈模子是由柔性塑料預(yù)先制成的，這種柔性塑料作為線圈模子的各個(gè)零件在烘烤溫度下其尺寸是穩(wěn)定的；平板線圈，連同線圈模子被套裝于曲面上或相應(yīng)的型模上，以形成尺寸尚不穩(wěn)定的鞍形線圈，將電流強(qiáng)度至少能達(dá)到烘烤溫度的電流通入鞍形線圈中，直至線匝的第2絕緣清漆涂層間相粘結(jié)，特別至少是被烘烤熔化；切斷電流之后，第2絕緣清漆涂層可固化，而后尺寸穩(wěn)定的鞍形線圈，連同線圈模子可以投入預(yù)定的用途。
2.按權(quán)利要求1所記述的方法，其特征在于，其中的曲面為圓柱面的一部分。
3.按權(quán)利要求1所記述的方法，其特征在于，線圈模子由氟乙烯丙烯做成。
4.按權(quán)利要求1與2所記述的方法制成的鞍形線圈，其特征在于，它被用于帶測(cè)量管的電磁流量傳感器，該鞍形線圈連同線圈模子被配裝于部分測(cè)量管表面上。
全文摘要
為獲得具有許多線匝、適應(yīng)不同曲面、廉價(jià)且長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定之各種不同尺寸的鞍形線圈，將第1與第2絕緣清漆涂層涂覆于預(yù)制導(dǎo)線上，第2涂層具有比第1涂層軟化點(diǎn)還要低的烘烤溫度；首先將導(dǎo)線纏繞于柔性塑料制成在烘烤溫度下尺寸穩(wěn)定的預(yù)制線圈模子上成平板線圈；然后將此線圈連同模子一起套裝于相應(yīng)的型模曲面上，成尺寸尚不穩(wěn)定之鞍形線圈；向該線圈通電流至第2涂層粘結(jié)或至少烘烤熔化；切斷電流，第2涂層固化；所形成的尺寸穩(wěn)定的鞍形線圈連同模子即可用于預(yù)定之目的。
文檔編號(hào)H01F41/04GK1160918SQ9612263
公開日1997年10月1日 申請(qǐng)日期1996年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月13日
發(fā)明者羅蘭·翁特爾澤 申請(qǐng)人:安德雷斯和霍瑟·弗羅泰克有限公司