CN1083143C - 制作鞍形线圈的方法 - Google Patents

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Abstract

为获得具有许多线匝、适应不同曲面、廉价且长期尺寸稳定之各种不同尺寸的鞍形线圈，将第1与第2绝缘清漆涂层涂复于预制导线上，第2涂层具有比第1涂层软化点还要低的烘烤温度；首先将导线缠绕于柔性塑料制成在烘烤温度下尺寸稳定的预制线圈模子上成平板线圈；然后将此线圈连同模子一起套装于相应的型模曲面上，成尺寸尚不稳定之鞍形线圈；向该线圈通电流至第2涂层粘结或至少烘烤熔化；切断电流，第2涂层固化；所形成的尺寸稳定的鞍形线圈连同模子即可用于预定之目的。

Description

制作鞍形线圈的方法
本发明涉及的是具有许多匝数的鞍形线圈的制作方法。
这样一种鞍形线圈比如用来产生电磁流量传感器的磁场。像人们所熟知的那样，电磁流量计可用它测量流过测量管的导电液体的容积流率。用以和液体接触的测量管的零件是不导电的，所以按照法拉第导电定律由磁场产生的感应电压不会产生测量管完全由金属做成，即液体与金属接触时那样的短路现象。磁场一般沿垂直于测量管纵轴方向切割测量管。
在电磁流量传感器中，前述的曲面是实际上不变的圆柱形测量管表面的一部分，鞍形线圈尽可能紧密地与其曲率相适应，也就是它的线匝沿平行于这部分表面延伸，这一点下边还要详述。
EP-A-566303号专利揭示了一种偏转线圈的制作方法，这种偏转线圈装于显像管颈部并连接着电视显像管的球-杯形部分；也就是偏转线圈装在电视显像管这一部分曲面上，并具许多线匝数。其中，
·使用了单层第1绝缘清漆涂层的预制线被用于偏转线圈，
··用此预制线可借使用液体第2绝缘清漆进行连接性涂复办法形成具有若干平行线长的平板线带，第2绝缘清漆在涂复后即固化，
···所说的第2绝缘清漆可借将其加热到低于第1绝缘清漆软化点的温度使其再一次液体化；
·线带被绕卷并绕进预制线圈线筒的沟槽中，该线圈线筒已具有适应电视显像管部分形状的最终的三维形状，
··所述之线圈线筒具有套在电视显像管颈部的管状部分；
·具有能够使之达到软化点的电流强度之电流被通进偏转线圈，
··直到第2绝缘清漆使至少线匝互相间粘结，特别是烘烤；
·电流切断之后，第2绝缘清漆固化。
这种方法的缺点是显而易见的，对于不同的显像管尺寸，必须使用相应尺寸的预制线圈线筒，故必须保存大批的各种线圈线筒。因而，用单一线圈线筒去适用多种显像管尺寸就不可能了。
美专利1965330揭示了制作一种具有许多线匝的平板空心线圈的方法，其中
使用了一种带织物套的预制线，
所述织物被浸渍以绝缘清漆，该绝缘清漆可由加热而再软化；
预制导线绕进初型模平板线圈；
初型模与线圈被加热到一定温度，在该温度下绝缘清漆被软化到足以使线圈各匝烘烤粘结在一起；
使绝缘清漆再固化；
将线圈以最后的空心线圈形式从初型模上取下。
本发明的目的即在于提供一种廉价的制作方法，能以制作出具有良好的长期尺寸稳定性的鞍形线圈，虽然由于用于该鞍形线圈的导线之粗细，使用这种仅仅在缠绕状态的导线不能达到尺寸上的稳定。
本发明的另外一个目的乃是具有直接涂在它上面的第1绝缘清漆涂层与涂于第1绝缘清漆涂层上的第2绝缘清漆涂层，所述经2绝缘清漆涂层具有低于第1绝缘清漆涂层软化点低的烘烤温度；
预制线首先缠绕进线圈模子上的平板线圈，
这种线圈模子是由柔性塑料预先制成的，这种柔性塑料相应于线圈模子的各个部分在烘烤温度下其尺寸是稳定的；
平板线圈，连同线圈模子被套装于曲面上或相应的型模上，以形成尺寸尚不稳定的鞍形线圈；
将电流强度至少能达到烘烤温度的电流通入鞍形线圈中；
直至线匝的第2绝缘清漆涂层间相粘结、特别是至少是相互间烘烤熔化；
电流切断之后，第2绝缘清漆涂层可固化；且
尺寸稳定的鞍形线圈，连同线圈模子可以投入预定的用途。
在所提到本发明的一实施例中，曲面乃是圆柱表面的一部分。
在所提到的本发明另一实施例中，线圈模子的材料为氟乙烯丙烯。
按本发明制作的鞍形线圈可考虑优先用于带测量管的电磁流量传感器，而鞍形线圈与线圈模子配装于该测量管之表面。
本发明的一个优点是其可以达到鞍形线圈曲线形状的稳定，而无需采取进一步的措施，比如用稳定层来绕线，上述稳定层如是织物条带，它们在绕线后必须浸渍清漆。
其另外一个优点是线圈模子使得可能保持带电件与接地间的安全距离，带电件即鞍形线圈的线匝，而接地件即如电磁流量传感器的金属测量管表面，如DIN或CENELEC标准中所描述安全距离。在上述内容所提到的使用偏转线圈的情况下，就不需考虑这些长处了，因为线圈是由前面提到的玻璃显像管部分所支承。
附图简要说明
发明可借助相应的附图得以详细展示，尤其是按照本发明以两个不同的制作阶段制作的鞍形线圈实例。在两个或所有图中显示的相似零件的基准特性，为清晰起见已仅引入一个图中。
图1线圈模子视图；图2是绕于线圈模子上的平板线圈视图；图3是制成状态的鞍形线圈视图。
图1中示出了一个合适的线圈模子1的实施例。在该模子1上绕制要制作的鞍形线圈2(见图3)，而且支承着最终成型的鞍形线圈。
线圈模子1以虽为柔性、但尺寸稳定的塑料预制，最好用氟乙烯丙烯，线圈模子1可以看作是半开式。
事实上，在类似构架的底板11上没有设置平行它的盖板，而底板11上设有底脚12，在最后完工的装配状态，底脚12由绕装鞍形线圈2的曲面所支承。
为将鞍形线圈2定位，仅设置两个相对的直立件13、14，和两个相对的角型件15、16，直立件13和14分别由尾部构件112和前部构件111伸展出来；而角型件15和16则分别从右边构件113与左边构件114伸出。
线圈模子1的各个构件对所述的保持安全距离这一上述性能产生影响。离开曲面的安全距离，即离开电磁流量计的测量管的安全距离，比如可以由底板11的厚度与底脚12的高度之总和来给定。
如果一铁磁性铁芯，比如一铁芯片形式被设置于鞍形线圈2的开口时，直立件13、14与角形件15、16也会影响到保持安全距离，在使用铁芯片状态下，特别是角形件15、16带有平行于底板11的腿，铁芯片可伸展到腿的外边。
而且，上述这样结构的线圈模子1可使得它仅用一单一的、合适尺寸的线圈模子制造出不同尺寸曲面的几种鞍形线圈。
鞍形线圈以下述方式绕于线圈模子1上，即各匝之各自的平面平行于底板11。对于预先确定或计划的鞍形线圈的匝数，以及因此而产生的电感，则角形件15、16的高度，直立件13、14的高度以及构件111，112，113，114的宽度即依所用导线的外径而选定。
所得到的可用缠绕空间仅仅被利用到这样的程度，即构件仍然是稍稍伸出最终完成的鞍形线圈之外，参见图2、图3，它进一步影响前述安全距离的保持。
图2所表示的状态为所有的绕线匝数都绕到了线圈模子1上，所制作的鞍形线圈为平板形线圈21，线圈的起点22与终点23被引了出来。
对于鞍形线圈2必须是比如使用由导线供应厂特别预制的导线，有第1层绝缘清漆直接涂复于导线上，并有第2层绝缘清漆涂复于第1层上。对第2层绝缘清漆的烘烤温度必须低于第1层绝缘清漆涂层的软化点。这样，就必然成了使用所谓双漆包线。例如，第2层绝缘清漆涂层的烘烤温度大约为180℃～230℃。
这里所用的“烘烤温度”这个术语，它意味这样一个温度，在此温度下，第2绝缘清漆涂层已经变得足够软化，使得相邻各匝的各部分清漆流到一起，而第1绝缘清漆涂层在此温度下仍保持硬化状态，因为它的软化点高于该烘烤温度。当然，前边要提到的线圈模子1用塑料的尺寸稳定性至少也与此烘烤温度相关。
在平板线圈21绕成之后，它被连同线圈模子1通过底脚12一起套装于曲面上，即或是鞍形线圈与之相适应的曲面，或是相应的型模。在本发明的一实施例中，这种曲面是圆形柱体表面的一部分，比如一电磁流量计测量管的一部分。
在图3中构件3上的装配是通过适度地弯曲线圈模子1与平板线圈2来实现的，如果需要，可以使用合适的工具，用工具从远离底脚12的一边对着线圈模子1和平板线圈2施压。
在压贴状态，对尺寸上还没有完全稳定下来的鞍形线圈通以电流，电流强度的选择取决于鞍形线圈电阻，但至少要达到烘烤温度。
使用的电流可以是直流，交流或脉冲电流。电流被送入尺寸上未稳定下来的鞍形线圈，直至第2绝缘清漆涂层与线圈匝间相粘结，尤其是至少其相互间被烘烤、熔化。
电流切断之后，已经软化了的各匝之第2绝缘清漆涂层重新硬化，则鞍形线圈2即告完成，如图3所示。
鞍形线圈2，这时其尺寸已经稳定，可以与线圈模子1一起进一步处理，即其可以装于电磁流量传感器的测量管上。
在这样情况下，像前面简要叙述的那样，鞍形线圈的各匝，将在平行于前述测量管表面部分的区域中延伸。前部的弯曲线圈部分24与后部弯曲线圈部分25将分别在平行于测量管圆周扇形面的部分内延伸；而没有弯曲的平直线圈部分26、27，则分别沿着平行于测量管轴的测量管的直平面轮廓延伸于右边与左边从前部延伸到后部。
注意一下实施例之图3，你会发现图3上鞍形线圈2的圆角的圆度图示与图2上的图示不同，这是因为该图是由计算机绘图系统绘出，两相垂直平面的交角只能绘成如图所示。这样，图3中圆角本应像图2一样准确绘出，但在图3上这一小小误差对说明与理解本发明影响不大。

Claims (4)

1.一种制作鞍形线圈的方法，所述鞍形线圈具有许多线匝，其特征在于：
一预制导线被用来制作鞍形线圈，
该导线具有直接涂复其上面的第1绝缘清漆涂层与涂复于第1绝缘清漆涂层的第2绝缘清漆涂层，而该第2绝缘清漆涂层具有比第1绝缘清漆涂层软化点要低的烘烤温度；
该导线首先绕进线圈模子的平板线圈中，
而该线圈模子是由柔性塑料预先制成的，这种柔性塑料作为线圈模子的各个零件在烘烤温度下其尺寸是稳定的；
平板线圈，连同线圈模子被套装于曲面上或相应的型模上，以形成尺寸尚不稳定的鞍形线圈，
将电流强度至少能达到烘烤温度的电流通入鞍形线圈中，
直至线匝的第2绝缘清漆涂层间相粘结，特别至少是被烘烤熔化；
切断电流之后，第2绝缘清漆涂层可固化，而后
尺寸稳定的鞍形线圈，连同线圈模子可以投入预定的用途。
2.按权利要求1所记述的方法，其特征在于，其中的曲面为圆柱面的一部分。
3.按权利要求1所记述的方法，其特征在于，线圈模子由氟乙烯丙烯做成。
4.鞍形线圈在带有测量管的电磁流量传感器中的应用，鞍形线圈连同线圈模子被配装于圆柱形的测量管表面上，所述线圈是由下述步骤制成的：
使用一预制导线，
该导线具有直接涂复其上面的第1绝缘清漆涂层与涂复于第1绝缘清漆涂层的第2绝缘清漆涂层，而该第2绝缘清漆涂层具有比第1绝缘清漆涂层软化点要低的烘烤温度；
该导线首先绕进线圈模子的平板线圈中，
而该线圈模子是由柔性塑料预先制成的，这种柔性塑料作为线圈模子的各个零件在烘烤温度下其尺寸是稳定的；
平板线圈，连同线圈模子被套装于曲面上或相应的型模上，以形成尺寸尚不稳定的鞍形线圈，
将电流强度至少能达到烘烤温度的电流通入鞍形线圈中，
直至线匝的第2绝缘清漆涂层间相粘结，特别至少是被烘烤熔化；
切断电流之后，第2绝缘清漆涂层可固化，而后
尺寸稳定的鞍形线圈，连同线圈模子可以放入所述测量管。
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