CN106645832A - 一种抗干扰数字电表及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗干扰数字电表及其制造方法，该电表包括表壳、测量装置、设置在表壳内与火线和零线连接的测量装置、与测量装置连接的数字显示装置组成，其中测量装置内包括相匹配的电流线圈和电压线圈、包络屏蔽结构，该包络屏蔽结构将所述测量装置包络在内，包络接口间隙处采用碳膜密封；该包络屏蔽层由两层不同旋转方向的屏蔽线球网层叠而成，屏蔽线包括磷酸盐皮膜层、低频电磁屏蔽结构和高频电磁屏蔽结构三个部分组成。本发明的抗干扰数字电表可同时屏蔽高低频电场、极限抵消干扰磁场、耐高温、适用范围广。
Description
技术领域
本发明及电气用品领域，尤其涉及一种抗干扰数字电表及其制造方法。
背景技术
抗干扰：用来对抗通讯或雷达运行的任何干扰的系统或技术。学术定义：结合电路的特点使干扰减少到最小；或是指设备能够防止经过天线输入端，设备的外壳以及沿电源线作用于设备的电磁干扰。
现有专利中的抗干扰常用采用金属屏蔽层、采用信号处理、采用对称相反平面包络进行干扰抵消等方式，但任何单一的屏蔽层材料都有其缺陷和短板，而采用采用对称相反平面包络的两磁场中间内为紊乱场，四周也有不等的逸散场，并没有完全地将干扰电磁场相互抵消，而信号处理手段受限于干扰的不规则，仅能减小干扰程度，无法完全消除。目前没有一种好的方式能够形成全方位的屏蔽层，所有抗干扰电表的抗干扰能力都较局限且程度较低。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种同时屏蔽高低频电场、极限抵消干扰磁场、耐高温、适用范围广的抗干扰数字电表及其制造方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种抗干扰数字电表，由表壳、设置在表壳内与火线和零线连接的测量装置、与测量装置连接的数字显示装置组成，其中测量装置内包括相匹配的电流线圈和电压线圈，该抗干扰数字电表还设置有包络屏蔽结构，该包络屏蔽结构将所述测量装置包络在内，包络的接口间隙处采用碳膜密封；该包络屏蔽层由两层不同旋转方向的屏蔽线球网层叠而成；所述屏蔽线包括磷酸盐皮膜层、低频电磁屏蔽结构和高频电磁屏蔽结构三个部分。
上述的抗干扰数字电表，其中：所述低频电磁屏蔽结构具体为石墨粉。
上述的抗干扰数字电表，其中：所述高频电磁屏蔽结构具体为铜线或铝线。
上述的抗干扰数字电表，其中：所述两层不同旋转方向的屏蔽线球网具体为：采用屏蔽线从包络线第一集点开始经过包络线第二集点按顺时针方向旋转编织的球网与同样从包络线第一集点开始经过包络线第二集点按逆时针方向旋转编织的球网套叠。
一种制造上述抗干扰数字电表的方法，包括以下步骤：
①绕组接线，将电流线圈一端与火线连接，另一端与数字显示装置连接；电压线圈的一端与火线连接，另一端同时与零线和数字显示装置连接；电流线圈与电压线圈共同构成测量装置；
②包络屏蔽结构成型，制备好屏蔽线，选取一根屏蔽线首先自转3-5圈；其次采用屏蔽线从包络线第一集点开始经过包络线第二集点按顺时针方向旋转编织成内球网；最后与同样从包络线第一集点开始经过包络线第二集点按逆时针方向旋转编织成外球网，外球网采用球形环绕方式包络在内球网的表面，包络线第一集点，形成包络屏蔽结构；
③采用碳膜将包络屏蔽结构与测量装置的接口间隙处密封，然后将表壳套封在测量装置表面，即获得所需抗干扰数字电表。
上述的制造抗干扰数字电表的方法，其中：所述制备好屏蔽线的具体方法包括如下步骤：
①金属线拉丝，采用出口带硬质突起的拉丝模将金属坯拉制成带线型缺口的金属线，该金属线即为高频电磁屏蔽结构；
②低频电磁屏蔽结构成型，在步骤①获得金属线的缺口处填充低频电磁屏蔽材料，形成待用芯材结构；
③采用Pallond法在步骤②获得的待用芯材结构表面覆盖一层磷酸盐皮膜，即完成所需屏蔽线。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：测量装置外采用球形包络的屏蔽层(接线及结构破口处采用碳膜密封)，金属屏蔽层表面简单地拉出沟槽用于储存低频电磁屏蔽材料(镍基合金或石墨材料)，在集富了低频电磁屏蔽材料的包络层表面的再表面采用磷酸盐致密处理，采用简单的方式便获得了三种复合材料构成的屏蔽层，其中磷酸盐耐大气和盐水腐蚀，能耐受1000℃左右的高温，能屏蔽强的动态电场或静电；低频电磁屏蔽材料能屏蔽无处不在的低频电磁信号，包括普通感应电磁场、卫星信号和手机信号等；金属屏蔽材料能防止强力击穿或类似于电表控制器输出的强力干扰脉冲；额外设置在接口间隙处的碳膜更使得屏蔽结构为全方位无死角屏蔽层；本方案的球形包络克服了对称相反包络存在空间盲面的缺陷(除了轴向电磁信号外其它合方向干扰磁场自抵消了，又通过正反两次不同的旋转使沿轴线传播的电磁信号相互低消，最大程度上消除了感应电磁场干扰)，也因此克服了信号处理只能在微小范围内调整，遇到强信号干扰无效的缺陷(该方案同时具有屏蔽电、屏蔽磁、屏蔽电生磁场、防强电击穿)。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为屏蔽线截面结构示意图；
图3为包络屏蔽结构第一绕组绕法示意图；
图4为包络屏蔽结构第二绕组绕法示意图；
图5为包络屏蔽结构总体结构示意图。
图中：表壳1、包络屏蔽结构2、电流线圈3、电压线圈4、火线5、零线6、数字显示装置7、碳膜8、磷酸盐皮膜层9、高频电磁屏蔽结构10、低频电磁屏蔽结构11、包络线第一集点12、包络线第二集点13。
具体实施方式
实施例1
一种抗干扰数字电表，其制造方法包括：
1)制备好屏蔽线
①金属线拉丝，采用出口带硬质突起的拉丝模将金属坯拉制成带线型缺口的金属线，该金属线即为高频电磁屏蔽结构10；
②低频电磁屏蔽结构11成型，在步骤①获得金属线的缺口处填充低频电磁屏蔽材料，形成待用芯材结构；
③采用Pallond法在步骤②获得的待用芯材结构表面覆盖一层磷酸盐皮膜，即完成所需屏蔽线。
2)制造抗干扰数字电表整体
①绕组接线，将电流线圈3一端与火线5连接，另一端与数字显示装置7连接；电压线圈4的一端与火线5连接，另一端同时与零线6和数字显示装置7连接；电流线圈3与电压线圈4共同构成测量装置；
②包络屏蔽结构2成型，制备好屏蔽线，选取一根屏蔽线首先自转3-5圈；其次采用屏蔽线从包络线第一集点12开始经过包络线第二集点13按顺时针方向旋转编织成内球网；最后与同样从包络线第一集点12开始经过包络线第二集点13按逆时针方向旋转编织成外球网，外球网采用球形环绕方式包络在内球网的表面，包络线第一集点12，形成包络屏蔽结构2；
③采用碳膜8将包络屏蔽结构2与测量装置的接口间隙处密封，然后将表壳1套封在测量装置表面，即获得所需抗干扰数字电表。
最终获得的抗干扰数字电表由表壳1、设置在表壳1内与火线5和零线6连接的测量装置、与测量装置连接的数字显示装置7组成，其中测量装置内包括相匹配的电流线圈3和电压线圈4，该抗干扰数字电表还设置有包络屏蔽结构2，该包络屏蔽结构2将所述测量装置包络在内，包络的接口间隙处采用碳膜8密封；该包络屏蔽层由两层不同旋转方向的屏蔽线球网层叠而成；所述屏蔽线包括磷酸盐皮膜层9、低频电磁屏蔽结构11和高频电磁屏蔽结构10三个部分。
实施例2：
其它部分同实施例1，差异之处在于：
屏蔽线首先自转5圈。
实施例3
其它部分同实施例1，差异之处在于：
低频电磁屏蔽结构11采用石墨制成；
高频电磁屏蔽结构10采用铜丝制成。
实施例4
其它部分同实施例3，差异之处在于：
高频电磁屏蔽结构10采用铝丝制成。
本发明的抗干扰数字电表的电磁屏蔽等级为T级，能耐受不高于200℃的长时工作温度，抗大气和盐水腐蚀。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种抗干扰数字电表，由表壳(1)、设置在表壳(1)内与火线(5)和零线(6)连接的测量装置、与测量装置连接的数字显示装置(7)组成，其中测量装置内包括相匹配的电流线圈(3)和电压线圈(4)，其特征在于：该抗干扰数字电表还设置有包络屏蔽结构(2)，该包络屏蔽结构(2)将所述测量装置包络在内，包络的接口间隙处采用碳膜(8)密封；该包络屏蔽层由两层不同旋转方向的致密屏蔽线球网层叠而成；所述屏蔽线包括磷酸盐皮膜层(9)、低频电磁屏蔽结构(11)和高频电磁屏蔽结构(10)三个部分。
2.根据权利要求1所述的抗干扰数字电表，其特征在于：所述低频电磁屏蔽结构(11)具体为石墨粉。
3.根据权利要求1所述的抗干扰数字电表，其特征在于：所述高频电磁屏蔽结构(10)具体为铜线或铝线。
4.根据权利要求1所述的抗干扰数字电表，其特征在于：所述两层不同旋转方向的屏蔽线球网具体为：采用屏蔽线从包络线第一集点(12)开始经过包络线第二集点(13)按顺时针方向旋转编织的球网与同样从包络线第一集点(12)开始经过包络线第二集点(13)按逆时针方向旋转编织的球网套叠。
5.一种制造抗干扰数字电表的方法，其特征在于包括以下步骤：
①绕组接线，将电流线圈(3)一端与火线(5)连接，另一端与数字显示装置(7)连接；电压线圈(4)的一端与火线(5)连接，另一端同时与零线(6)和数字显示装置(7)连接；电流线圈(3)与电压线圈(4)共同构成测量装置；
②包络屏蔽结构(2)成型，制备好屏蔽线，选取一根屏蔽线首先自转3-5圈；其次采用屏蔽线从包络线第一集点(12)开始经过包络线第二集点(13)按顺时针方向旋转编织成内球网；最后与同样从包络线第一集点(12)开始经过包络线第二集点(13)按逆时针方向旋转编织成外球网，外球网采用球形环绕方式包络在内球网的表面，包络线第一集点(12)，形成包络屏蔽结构(2)；
③采用碳膜(8)将包络屏蔽结构(2)与测量装置的接口间隙处密封，然后将表壳(1)套封在测量装置表面，即获得所需抗干扰数字电表。
6.一种根据权利要求5所述的制造抗干扰数字电表的方法，其特征在于：所述制备好屏蔽线的具体方法包括如下步骤：
①金属线拉丝，采用出口带硬质突起的拉丝模将金属坯拉制成带线型缺口的金属线，该金属线即为高频电磁屏蔽结构(10)；
②低频电磁屏蔽结构(11)成型，在步骤①获得金属线的缺口处填充低频电磁屏蔽材料，形成待用芯材结构；
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| 梁倩: "导电纤维素纤维的制备工艺和性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库·工程科技Ⅰ辑》 * |
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