CN115552257A - 用于测量线圈的仪器和工具 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于安装测量线圈的仪器和工具。仪器包括工具和保持器。该工具包括第一部分和第二部分,该第二部分至少部分地围绕第一部分。第一部分被构造成接纳导体,第二部分被构造成保持测量线圈。保持器被构造成可拆卸地附接到工具,其中,保持器用于将保持测量线圈的工具安装在导体上。第一部分被构造成在安装过程中卡扣配合在该导体上,并且测量线圈在安装时至少部分地围绕导体。
Description
技术领域
本公开一般涉及电流测量装置的安装,并且更具体地涉及用于在导体附近安装测量线圈的仪器。本公开还涉及用于将测量线圈保持在导体附近的工具。
背景技术
随着对电气系统的依赖日益增加,定期监测运行参数,诸如电流和电压,对于确保此类系统的正常工作和完整性至关重要。值得注意的是,使用安装在电气系统中的测量线圈来确定这种运行参数的值。特别地,这种测量线圈安装在电气系统中的电线附近。例如,实施为罗戈夫斯基(Rogowski)线圈的测量线圈安装在载流电线周围,该载流电线的电流待被测量。
值得注意的是,测量线圈在被安装在电气系统中时需要特定的安装以确保测量线圈正常工作。例如,罗戈夫斯基线圈要求围绕电线稳定且大致居中定位。这种特定的安装要求是非常耗时和劳动密集的。此外,需要娴熟的技术人员来确保安装是以测量线圈提供精确和准确输出的方式进行的。此外,必须关闭电气系统的电源,以确保测量线圈的安全安装。
通常,使用临时布置件将测量线圈安装在电线附近。这种临时布置件可包括附接装置,诸如拉链、系带、钩子、粘合垫、胶带等。然而,这种临时布置件不能为测量线圈提供稳定性。因此,由于测量线圈容易与电线接触,因此存在重大安全风险。此外,需要很大的努力来使测量线圈相对于电线大致居中。此外,传统的测量线圈具有标准化的尺寸,并且可以容易地安装在远距离放置的电线上。然而,当这种测量线圈要安装在拥挤的空间中(诸如在小型电气壳体中)时,测量线圈彼此重叠安装。这种重叠导致来自附近的测量线圈或附近的电线对测量线圈的电压干扰。
因此,鉴于上述讨论,需要克服与测量线圈的传统安装方法相关联的上述缺点。
发明内容
本公开试图提供一种用于在导体附近安装测量线圈的仪器。本公开还试图提供一种用于将测量线圈保持在导体附近的工具。本公开试图提供一种解决方案,以解决在易受到位置和方向变化影响的导体附近安装测量线圈的耗时且劳动密集的过程的现有问题。本公开的目的是提供一种解决方案,该解决方案至少部分地克服了现有技术中遇到的问题,并且提供了一种仪器,该仪器使得能够实现简单、安全和省时的安装,确保测量线圈围绕导体的稳定性和准确定位。
在一方面,本公开的实施例提供了一种仪器,该仪器包括:
-工具,该工具包括第一部分和第二部分,该第二部分至少部分地围绕该第一部分,其中,该第一部分被构造成接纳导体,该第二部分被构造成保持测量线圈;以及
-保持器,该保持器被构造成可拆卸地附接到该工具,其中,该保持器用于将保持测量线圈的该工具安装在导体上,
其中,该第一部分被构造成在安装过程中卡扣配合在导体上,并且测量线圈在安装时至少部分地围绕该导体。
在另一方面,本公开的实施例提供了一种工具,该工具包括第一部分和第二部分,该第二部分至少部分地围绕该第一部分,其中,该第一部分被构造成接纳导体,该第二部分被构造成保持测量线圈,其中,该第一部分被构造成在安装保持测量线圈的工具的过程中卡扣配合在导体上,并且测量线圈在安装时至少部分地围绕该导体。
本公开的实施例大体上消除或至少部分地解决了现有技术中的上述问题,并且使得能够围绕导体准确安装测量线圈,从而提高了测量线圈的测量精度。
根据附图和结合所附权利要求解释的说明性实施例的详细说明,本公开的其他方面、优点、特征和目的将变得显而易见。
应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下,本公开的特征易于以各种不同的组合方式进行组合。
附图说明
当结合附图进行阅读时,上文的发明内容以及下文的说明性实施例的详细说明被更好地理解。出于说明本公开的目的,在附图中示出了本公开的示例性构造。然而,本公开不限于本文中所公开的特定的方法和手段。此外,本领域技术人员应当理解附图不是按比例绘制的。在可能的情况下,相似的元件用相同的数字表示。
现在将参照以下附图仅以示例的方式来描述本公开的实施例,在附图中:
图1A是根据本公开的实施例的仪器的透视图;
图1B是图1A中所示的工具的透视图;
图2是根据本公开的实施例的对安装在导体上的测量线圈进行保持的工具的透视图;
图3是根据本公开的另一实施例的保持器的透视图;
图4A是根据本公开的实施例的包括附接到工具的保持器的仪器的透视图;
图4B是图4A中所示的仪器的安装的透视图;
图5A、图5B、图5C和图5D是根据本公开的各种实施例的围绕导体的测量线圈的安装的俯视图;
图6A、图6B、图6C和图6D是根据本公开的各种实施例的围绕导体的测量线圈的安装的侧视图;以及
图7是根据本公开的示例性实施方式的包括实施为罗戈夫斯基线圈的测量线圈的电路配置。
在附图中,加下划线的数字用于表示加下划线的数字所在的项目或与加下划线的数字相邻的项目。未加下划线的数字涉及由将未加下划线的数字链接到项目的线所标识的项目。当数字未加下划线并且伴随有相关联的箭头时,未加下划线的数字用于标识箭头所指向的通用项目。
具体实施方式
以下详细的描述说明了本公开的实施例和可以实施本公开的实施例的方式。尽管已经公开了实施本公开的一些模式,但本领域技术人员应当意识到,用于实施或实践本公开的其他实施例也是可能的。
在一方面,本公开的实施例提供了一种仪器,该仪器包括:
-工具,该工具包括第一部分和第二部分,该第二部分至少部分地围绕第一部分,其中,第一部分被构造成接纳导体,第二部分被构造成保持测量线圈;以及
-保持器,该保持器被构造成可拆卸地附接到该工具,其中,保持器用于将保持测量线圈的工具安装在导体上,
其中,第一部分被构造成在安装过程中卡扣配合在导体上,并且测量线圈在安装时至少部分地围绕该导体。
在另一方面,本公开的实施例提供了一种工具,该工具包括第一部分和第二部分,该第二部分至少部分地围绕该第一部分,其中,第一部分被构造成接纳导体,第二部分被构造成保持测量线圈,其中,该第一部分被构造成在安装保持测量线圈的工具的过程中卡扣配合在导体上,并且测量线圈在安装时至少部分地围绕该导体。
根据本公开的实施例,本文中所描述的仪器和工具使得能够在导体附近安全且稳定地安装测量线圈。本公开的仪器包括一种工具,该工具用作引导元件,该引导元件用于在导体附接安装测量线圈。该仪器使得能够在期望的位置将测量线圈简单且直接地安装在载流导体周围。此外,即使在高压电气环境中,进行安装也不需要关闭导体的电源。此外,该仪器显著减少了在间隔紧密的导体周围或拥挤的电气壳体中安装测量线圈所需的工作量。值得注意的是,本公开的工具为测量线圈提供了一种支撑结构,该支撑结构确保测量线圈的稳定的定向和定位。有益地,这种定位稳定性显著提高了测量线圈的测量精度和准确性。此外,由该工具提供的支撑结构确保测量线圈在延长的时间内保持测量线圈的定位和定向。
在整个本公开中,术语“测量线圈”指的是电传感器,该电传感器被构造成当定位在这种导体附近时测量电气系统(特别是导体)的运行参数。通常,测量线圈是柔性的,测量线圈在安装时至少部分地围绕该导体。在示例中,测量线圈测量穿过导体的交流电流。在示例中,测量线圈被实施为环形线圈,其均匀地缠绕在具有恒定横截面面积的非磁性芯上。测量线圈的输出通常连接到外部电路以提供输出信号,该输出信号与运行参数成比例,测量线圈被构造成测量该运行参数。可选地,具有内置模数转换器的单芯片信号处理器可用于提供输出信号,该输出信号与运行参数成比例。值得注意的是,需要以特定的方式安装测量线圈以实现测量线圈的精确操作。例如,测量线圈可能需要在线圈之间对导体进行居中定位。此外,在安装之后,当测量线圈的位置变化最小时,测量线圈的操作得到优化。因此,该工具使得能够以所需的方式简化测量线圈的安装,以确保测量线圈的有效操作。
该仪器包括一种工具,该工具包括第一部分和第二部分,该第二部分至少部分地围绕该第一部分,其中,该第二部分被构造成保持测量线圈。该工具用作用于测量线圈的框架,该测量线圈围绕导体布置。在这种框架中,该工具的第一部分形成内部分(即,芯),第二部分形成该工具的外部分,该外部分至少部分地围绕该第一部分。该工具包括不同部件的布置件,该不同部件的布置件用于向测量线圈提供支撑结构并且牢固地保持测量线圈。具体地,该工具的第一部分向测量线圈提供支撑结构,第二部分牢固地保持测量线圈。值得注意的是,该工具的第二部分被构造在第一部分的外围,并且可使用钩子、夹子、凹槽、弯曲的插座等来实施,以牢固地保持测量线圈。在示例中,该工具由非导电和非磁性材料制成,诸如聚合物(诸如聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚四氟乙烯、聚酯、聚醚酮等)、陶瓷、玻璃、纤维或其任何组合。有益地,该工具确保测量线圈牢固地保持在竖直或水平布置的导体周围,从而确保来自测量线圈的准确和精确的输出。在一些实施方式中,第二部分部分地围绕第一部分,而在其他实施方式中,第二部分完全围绕第一部分。可选地,被第二部分围绕的第一部分的一部分位于该工具的第一部分的总外围的60%至100%的范围内。
可选地,当测量线圈被工具的第二部分保持时,该测量线圈弯曲成弯曲形状。如前所述,该工具的第二部分被构造成在第一部分的外围上。因此,测量线圈呈现第一部分的外围的形状。值得注意的是,该工具的第二部分围绕第一部分的外围弯曲,从而将测量线圈弯曲成弯曲形状。
在实施例中,弯曲形状为圆形。这里,该工具的第二部分完全围绕第一部分。因此,在将工具安装在导体上时,第二部分(以及从而测量线圈)可完全围绕(即,环绕)导体。本文使用的术语“圆形”意在表示测量线圈的形状,该形状是一个没有任何特别端点的闭环。圆形的替代措辞是“O形”形式。
在另一实施例中,弯曲形状为U形。这里,工具的第二部分部分地围绕第一部分。因此,当安装测量线圈时,测量线圈仅可部分地围绕(即,环绕)导体。有益地,当测量线圈弯曲成U形时,该测量线圈具有较小的周长,因此非常适合安装在紧密放置的导体周围。值得注意的是,当使用工具安装U形测量线圈时,该U形测量线圈提供了类似于圆形测量线圈的测量精度。
可选地,测量线圈实施在印刷电路板上,其中,印刷电路板具有弯曲形状的形状要素,该形状要素被布置成由工具的第二部分保持。值得注意的是,印刷电路板通常使用诸如导线、焊盘、印制线、通路等导电元件来机械地支撑和电连接电气或电子部件。在示例中,印刷电路板的弯曲的形状要素使用柔性塑料衬底(诸如聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)或透明导电聚酯膜)来实施。这种柔性塑料衬底使得测量线圈能够弯曲成弯曲形状,以由工具的第二部分保持。
在整个本公开中,术语“导体”是指使得电荷能够流过其中的导电元件。值得注意的是,导体使用诸如铜、铁、金、银、铝或其合金的金属制造。导体还包括在其外表面上的电绝缘涂层。在实例中,导体是均匀的直导体,例如呈导线的形式。在示例中,导体可以是架空传输线、地下传输线、容纳在电气壳体中的电线等。
仪器包括保持器,该保持器被构造成可拆卸地附接到工具,其中,该保持器用于将保持测量线圈的工具安装在导体上。保持器是引导元件,该引导元件有助于将保持测量线圈的工具安装在导体上。一旦工具已经牢固地安装在导体上,保持器就从工具上拆卸下来。值得注意的是,保持器的至少一部分被设计成在结构上与工具互补。工具和保持器的这种互补结构在安装过程中为工具和由此保持的测量线圈提供了稳定性和保护。此外,保持器以完全消除导体和将工具安装在所述导体上的使用者之间的任何物理接触的方式设计。此外,保持器和工具包括在安装保持测量线圈的工具之前彼此接合的互补部件。值得注意的是,一旦工具已经安装在导体上,就通过分离互补的接合部件将保持器从工具上拆卸下来。可选地,可施加轻微的机械压力以分离互补的接合部件。可选地,保持器可实施为诸如钩子形、镰刀形、方形、U形等形状。
此外,第一部分被构造成在安装过程中卡扣配合在导体上,并且测量线圈在安装时至少部分地围绕导体。值得注意的是,该工具不需要基于要安装该工具的导体进行定制修改。具体地,工具的第一部分包括柔性元件,该柔性元件使得能够将工具安装在不同厚度的导体上。工具的第一部分以导体紧贴地配合在工具内的方式弯曲。应当理解,在将工具安装在所述导体上的使用者施加力时,工具的第一部分弯曲并且改变工具的第一部分的构造,以将导体容纳在工具的第一部分的中心部分中。工具在导体上的这种卡扣配合确保了不需要额外的附接装置来将工具围绕导体固定。如前所述,至少部分地围绕第一部分的第二部分被构造成保持测量线圈。因此,使用工具的第一部分将工具安装在导体上使得测量线圈在安装后至少部分地围绕导体。在一些实施方式中,测量线圈部分地围绕导体,而在其他实施方式中,测量线圈完全环绕导体。可选地,导体的被测量线圈围绕的部分位于导体的总外围的60%至100%的范围内。
可选地,导体位于弯曲形状的中心附近,并且导体垂直于弯曲形状的平面。值得注意的是,当测量线圈由工具的第二部分保持时,测量线圈弯曲成弯曲形状。这里,当安装时,导体位于测量线圈的弯曲形状的中心附近。导体相对于测量线圈的这种中心位置显著提高了测量线圈的测量精度。应当理解,工具的第一部分以这样的方式实施,即在安装过程中,导体位于中心附近,而不需要执行安装的使用者的大量工作。此外,导体垂直于弯曲形状的平面。换言之,弯曲空间的平面相对于导体正交地布置。有益地,本公开中所描述的仪器和工具提供了围绕导体的测量线圈的不居中、不平衡和不对称安装问题的解决方案。工具的第一部分和导体之间的卡扣配合确保了测量线圈的稳定、居中安装。
在实施例中,第一部分包括开口弯曲壁和多个元件,该多个元件从开口弯曲壁向内延伸。特别地,开口弯曲壁是指弯曲结构,该弯曲结构包括不同的起点和终点。换言之,开口弯曲壁为U形元件。多个元件朝向由开口弯曲壁形成的弯曲形状的中心向内延伸。值得注意的是,该多个元件以形成靠近第一部分的中心的空间的方式向内延伸。在测量线圈的安装过程中,该多个元件将导体容纳在这种空间中,从而使得工具能够围绕导体进行卡扣配合布置。
可选地,该多个元件中的至少一个向外延伸并且连接到工具的第二部分。特别地,该多个元件中的至少一个从开口弯曲壁向外延伸,并且将工具的第二部分连接到开口弯曲壁。有益地,这种连接为开口弯曲壁提供稳定性和支撑。此外,向外延伸的该多个元件中的至少一个提供了用于将导体牢固地保持在工具中的结构支撑。
在实施例中,第二部分包括底部、内壁和外壁,该外壁包括指状部,该指状部从底部横向延伸。这里,第二部分的底部从内壁向外延伸,其中,底部垂直于内壁。此外,包括从底部横向延伸的指状部的外壁平行于内壁。该指状部沿底部以固定间隔构造。底部、内壁和外壁的这种构造在它们之间形成了空间,测量线圈被布置在该空间中。值得注意的是,内壁和外壁之间的底部的长度以测量线圈卡扣配合在其间形成的凹部中的方式构造。可选地,指状部使用柔性材料制造并且能够弯曲,以确保测量线圈在第二部分中的紧密配合。替代性地,可选地,指状部使用诸如螺栓、带紧固件等机械固定元件来实施,该机械固定元件将测量线圈紧固在工具的第二部分中。有益地,指状部在外壁中形成间距,该间距使得测量线圈在测量线圈工作过程中能够释放任何热量。
可选地,第一部分包括开口弯曲壁和多个元件,该多个元件从开口弯曲壁向内延伸。此外,该多个元件中的至少一个从开口弯曲壁向外延伸,并且将工具的第二部分连接到开口弯曲壁。在这种情况下,从开口弯曲壁向外延伸的该多个元件中的至少一个连接到第二部分的内壁。
可选地,保持器包括纵向部分和可旋转部分,该可旋转部分连接到纵向部分,该可旋转部分具有多个突出元件,其中,工具具有多个孔或凹陷部,并且其中,当工具附接到保持器时,可旋转部分的多个突出元件将被接纳在工具的相应的孔或凹陷部中。这里,纵向部分用作延伸臂,该延伸臂使得安装测量线圈的使用者能够将保持器保持在近端端部处。通常,纵向部分的长度足以使使用者与导体保持安全距离。纵向部分具有可旋转部分,该可旋转部分附接在该可旋转部分的远端端部处。多个孔或凹陷部在结构上与多个突出元件互补。因此,当工具附接到保持器时,可旋转部分的多个突出元件配合在工具的相应的孔或凹陷部中。应当理解,工具的多个孔或凹陷部的尺寸足够大以使得在附接过程中能够容易地将多个突出元件接纳在工具的多个孔或凹陷部中,并且一旦工具安装在导体上,在拆卸过程中容易从工具的多个孔或凹陷部中移出多个突出元件。值得注意的是,执行安装的使用者可施加小的压力或力,以将多个突出元件从工具的相应的孔或凹陷部中拆卸下来。此外,可旋转部分操纵保持器和附接到可旋转部分的工具,以将工具安装在导体上的期望位置处。
在实施例中,保持器还包括滑动元件,该滑动元件布置在保持器的纵向部分上。在示例中,由工具的第二部分保持的测量线圈为U形开口环路结构,该U形开口环路结构具有不同的起点和终点。一旦工具安装在导体上,滑动元件推动测量线圈的起点与测量线圈的终点连接,从而形成环绕导体的闭环测量线圈。可选地,在测量环路的起点和终点上设置互锁机构,以确保测量环路的起点和终点之间的安全连接。滑动元件的横向移动锁定测量线圈的起点和终点。
可选地,测量线圈和工具集成到单个单元中。这里,测量线圈与工具集成,从而简化了工具的结构。具体地,将测量线圈和工具集成到单个单元中消除了对额外部件的需求,该额外部件使得测量线圈能够卡扣配合在工具上。有益地,集成提供了更高的稳定性,并且将测量线圈牢固地附接到工具上。
可选地,测量线圈为罗戈夫斯基线圈。罗戈夫斯基线圈是一种电传感器,该电传感器用于测量导体中的交流电流(AC)或高速电流脉冲。罗戈夫斯基线圈是一种螺旋线圈,该螺旋线圈的导线从一个端部通过线圈的中心返回到另一端部,以两个端子位于线圈的同一端部处的方式。罗戈夫斯基线圈围绕要测量其电流的导体安装。通常,罗戈夫斯基线圈中的感应电压与导体中的电流的变化率成比例。罗戈夫斯基线圈连接到电子积分器电路,以提供与电流成比例的输出信号。在示例中,电子积分器可以是单芯片信号处理器,该单芯片信号处理器具有内置模数转换器。值得注意的是,不同的罗戈夫斯基线圈可用于电气布置中的不同的导体。有益地,本公开的仪器使得能够为相位中的每个相位安装不同的罗戈夫斯基线圈,从而最小化相位之间的容差。此外,罗戈夫斯基线圈不具有磁(铁)芯,因此,没有与电流大小相关联的饱和或非线性效应,从而确保了电流测量的良好线性。
可选地,本公开的测量线圈具有定制的绕组密度和线圈横截面面积,线圈横截面面积减小了测量精度的变化,测量精度的变化取决于电流在测量线圈中的位置以及电流导体相对于测量线圈的尺寸。应当理解,测量精度的变化随着导体的直径相对于测量线圈的横截面面积的增加而提高。此外,当导体位于测量线圈的起点和终点锁定在一起的接合点附近时,位置变化显著增加。此外,将测量线圈在导体上缠绕两次改善了位置变化,但电流减半,并且线圈灵敏度加倍。
可选地,测量线圈包括消除环路,该消除环路极大地降低了测量线圈对外部电流的敏感性,确保了最小化的外部拾取变化。有益地,本公开的测量线圈被优化以衰减任何电压干扰。本公开的测量线圈(优选地,U形测量线圈)适合于通过围绕导体布置(用于测量期望的电流)而不是围绕导体形成环路来补偿外部电压或电流的影响。
对附图的详细说明
参照图1A,示出了根据本公开的实施例的仪器100的透视图。仪器100包括工具102和保持器104。保持器104被构造成可拆卸地附接到工具102,并且保持器用于将保持测量线圈110的工具102安装在导体(未示出)上。工具102包括第一部分106和第二部分108,该第二部分至少部分地围绕第一部分106。第二部分被构造成保持测量线圈110。该第一部分106被构造成接纳导体并且在安装过程中卡扣配合在导体上,使得测量线圈110在安装时至少部分地围绕该导体。
所示的第一部分106包括开口弯曲壁112和多个元件(诸如元件114和元件116),该多个元件从开口弯曲壁112向内延伸。值得注意的是,该多个元件中的至少一个元件(诸如元件114)向外延伸并且连接到工具102的第二部分108。所示的第二部分108包括内壁118、外壁119和底部117。该外壁119包括指状部(诸如指状部120和指状部122),该指状部从底部117横向延伸。当测量线圈110被工具102的第二部分108保持时,测量线圈弯曲成弯曲形状。测量线圈106还连接到外部电路(未示出)以使用电缆124提供输出信号。保持器104包括纵向部分126和可旋转部分128,该可旋转部分附接到纵向部分126。可旋转部分128具有多个突出元件(诸如突出元件130和突出元件132),工具102具有多个孔(诸如孔134和孔136)。当工具102附接到保持器104时,可旋转部分128的多个突出元件130和突出元件132将被接纳在工具102的相应的孔134和孔136中。
参照图1B,示出了图1A中所示的工具102的透视图。工具102具有实施为U形的弯曲形状。如图1A所示,工具102被设计成用于细长的大致圆锥形的测量线圈,并且该工具由第一部分和第二部分形成,这两部分均由柔性材料(诸如聚合物)制成。在第一部分中,存在网格状结构,该网格状结构由多个互相连接的不同长度的元件114、116(诸如聚合物带或聚合物片)形成,该网格状结构在工具102的中心部分中限定空间121。在空间121的两侧,设置有第一对元件114,该第一对元件彼此相对地布置在距所述空间121第一距离处,并且在元件114之间在距所述空间121第二距离处,第二对元件116的第一端部116’连接到开口弯曲壁112,而第二对元件的第二端部116”不连接到开口弯曲壁。
在第二部分中,在第一部分旁边,工具102设置有多个指状部120,指状部中的每个可相对于空间121横向弯曲。指状部120间隔开并且围绕工具102的弯曲形状布置,使得当工具102弯曲成圆形时,每个指状部到所述空间121的距离大致相同。在图1B中,在左边有三个指状部,在右边有三个指状部,中间有一个指状部。指状部120中的每个被设计成是弯曲的(诸如C形的),以符合测量线圈的外圆周的弯曲形状。指状部120的尺寸被确定为使得指状部的内圆周的直径等于或大于所要安装在指状部上的测量线圈的直径。对于每个指状部120,在工具102的同一侧上,还有孔123,当需要时,可通过该孔安装或移出测量线圈。孔123的尺寸被确定为使得在静止时,当指状部没有横向弯曲时,孔小于测量线圈的直径,但当指状部从指状部的静止位置横向弯曲时,孔的尺寸可更大。因此,必须弯曲指状部以安装或移出测量线圈。
当将测量线圈安装在工具102上时,测量线圈被放置在第二部分的孔123的上方,测量线圈平行于孔。然后,测量线圈的每个部分被压靠在每个对应的孔123上,从而指状部120在被压缩时弯曲。当力由于压缩而充分增大时,由于指状部的弯曲,孔123相对于孔的静止位置的尺寸横向增大。当孔123的尺寸变得等于测量线圈的直径时,测量线圈突出通过孔并且抵靠底部117。同时,当指状部120返回到指状部的静止位置时,孔的尺寸减小。
参照图2,示出了根据本公开的实施例的工具102的透视图,该工具保持安装在导体202上的测量线圈110。如图所示,工具102包括第一部分106和第二部分108,该第二部分至少部分地围绕第一部分106。如图所示,在安装过程中,第一部分106已经通过悬臂203卡扣配合(即,互锁)在导体202上。当安装测量线圈时,将测量线圈的接合部件推到一起,从而使部件互锁在一起。当互锁时,测量线圈110围绕导体202。在图2中,测量线圈110被布置为O形形式。围绕导体安装测量线圈的其他示例性方式在图5A、图5B、图5C和图5D中示出。
参照图3,示出了根据本公开的另一实施例的保持器300的透视图。保持器300包括纵向部分302和可旋转部分304,该可旋转部分附接到纵向部分302。可旋转部分304具有多个突出元件,诸如突出元件306和突出元件308。如图所示,可旋转部分304具有镰刀形状。可旋转部分304经由可旋转铰链310附接到纵向部分302,该可旋转铰链使得可旋转部分304能够绕可旋转铰链旋转。除了旋转之外,可以调整可旋转部分304和纵向部分302之间的角度。在这种实施例中,可旋转铰链310除了旋转之外还可以是倾斜的。
参照图4A,示出了根据本公开的实施例的仪器400的透视图,该仪器包括保持器300,该保持器附接到工具402。保持器300(如图3所示)可拆卸地附接到工具402,并且保持器用于将保持测量线圈404的工具402安装在导体上。工具402包括第一部分406和第二部分408,该第二部分至少部分地围绕第一部分408。如图所示,第二部分408具有实施为U形的弯曲形状。当测量线圈404被工具402的第二部分408保持时,测量线圈弯曲成弯曲形状。结果,测量线圈404的弯曲形状为U形。在安装过程中,导体卡扣配合到空间410中,该空间由第一部分406形成,该空间靠近测量线圈404的弯曲形状的中心。
参照图4B,示出了在安装导体411的过程中图4A中所示的仪器的透视图。如图4B所示,当将导体安装在仪器400中时,测量线圈404最初打开为例如U形。当打开测量线圈404时,仪器400被推向导体411以安装导体用于测量。当仪器接纳导体,并且第一部分中的元件抵靠导体放置时,导体沿元件被引导向工具的中心中的空间410。当导体411与空间410相对时,导体抵靠孔410’突出,该孔最初静止时的宽度小于导体的直径。因此,当导体抵靠孔410’,并且继续将仪器400进一步推靠导体411时,这在空间410的孔处施加了推力。当推力增加得足够大时,仪器400开始横向弯曲和变宽,使得在导体的相对侧上的第一部分中的元件移动得更远。最终,当有足够的推力施加到孔上,并且元件移动得足够远时,空间的孔410’达到导体的直径。当空间前面的孔410’和导体的直径相等时,导体411就突出到空间中。元件紧靠导体并且压缩导体,使得导体保持在空间410中的适当位置。此外,例如如图2所示,元件沿圆周方向定位导体,使得当测量线圈闭合时,导体与测量线圈大致等距。在安装导体的过程中,工具沿横向方向的弯曲由图4B中的双向箭头示出。一旦如上所述已经安装了仪器,就可以通过将保持器从工具拉开来移出保持器,从而将突出元件从孔或凹陷部或其中提供的其他附接装置中释放出来。该仪器使得安装时不仅可以用工具推导体,还可以用工具拉导体。当从推模式改变为拉模式时,工具在保持器中相对于保持器旋转(例如180度)。
参照图5A、图5B、图5C和图5D,示出了根据本公开的各种实施例的使测量线圈502围绕导体504安装的仪器的透视图。这些俯视图示出了安装的水平设置。
在图5A中,以测量线圈502完全围绕导体504的方式将测量线圈502弯曲成围绕导体504的圆形。导体504位于圆形的中心附近,并且导体不与测量线圈502接触。这种安装方式是测量线圈502围绕导体504的最佳安装方式。
在图5B中,以测量线圈502完全围绕导体504的方式将测量线圈502弯曲成围绕导体504的圆形。导体504位于圆形的边缘附近,并且导体与测量线圈502接触。这种安装方式类似于测量线圈502围绕导体504的传统安装方式,这种安装方式没有使用仪器(诸如图1的仪器100)或工具(诸如图1的工具102)进行安装。
在图5C中,以测量线圈502部分地围绕导体504的方式将测量线圈502弯曲成围绕导体504的U形。导体504位于U形的中心附近,并且导体不与测量线圈502接触。这种安装方式是测量线圈502围绕导体504的最佳安装方式。
在图5D中,以测量线圈502部分地围绕导体504的方式将测量线圈502弯曲成围绕导体504的U形。导体504位于U形的边缘。导体504在U形测量线圈中的这种偏心定位不提供准确的测量输出,因此是不合适的。
参照图6A、图6B、图6C和图6D,示出了根据本公开的各种实施例的测量线圈502围绕导体504安装的侧视图。这些侧视图示出了安装的竖直设置。图6A、图6B、图6C和图6D分别对应于图5A、图5B、图5C和图5D。
在图6A中,测量线圈502围绕导体504弯曲成圆形。导体504位于圆形的中心附近,并且导体504垂直于圆形的平面。这种安装方式是测量线圈502围绕导体504的最佳安装方式。
在图6B中,测量线圈502围绕导体504弯曲成圆形。导体504位于圆形的边缘附近,并且导体504不垂直于圆形的平面。值得注意的是,导体504相对于圆形的平面倾斜地(即,成角度)布置。这种安装方式类似于测量线圈502围绕导体504的传统安装方式,这种安装方式没有使用仪器(诸如图1的仪器100)或工具(诸如图1的工具102)进行安装。
在图6C中,测量线圈502围绕导体504弯曲成U形。导体504位于U形的中心附近,并且导体504垂直于U形的平面。这种安装方式是测量线圈502围绕导体504的最佳安装方式。
在图6D中,测量线圈502围绕导体504弯曲成U形。导体504位于U形的边缘,并且导体504垂直于U形的平面。导体504在U形测量线圈中的这种偏心定位不提供准确的测量输出,因此是不合适的。
参照图7,示出了根据本公开的示例性实施方式的电路配置700,该电路配置包括实施为罗戈夫斯基线圈702的测量线圈。罗戈夫斯基线圈702测量在导体704中流动的交流电流。值得注意的是,在罗戈夫斯基线圈702中感应的电压与导体704中电流的变化率成比例。罗戈夫斯基线圈702连接外部积分器电路706,以产生与感应电压(因此,与测量的交流电流)成比例的输出信号。在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下,可以对本公开的前述实施例进行修改。用于描述和要求保护本公开的诸如“包括”、“包含”、“并入”、“具有”等表述旨在以非排他的方式来解释,即允许存在未明确描述的项目、部件或元件。提及单数也被解释为涉及复数。
Claims (24)
1.一种仪器(100),所述仪器包括:
-工具(102),所述工具包括第一部分(106)和第二部分(108),所述第二部分至少部分地围绕所述第一部分,其中,所述第一部分被构造成接纳导体(202、411、504),所述第二部分被构造成保持测量线圈(110、404、502);以及
-保持器(104),所述保持器被构造成可拆卸地附接到所述工具(102),其中,所述保持器用于将保持所述测量线圈(101、404、502)的所述工具安装在导体(202、411、504)上,
其中,所述第一部分(102)被构造成在安装过程中卡扣配合在所述导体(202、411、504)上,并且所述测量线圈(101、404、502)在安装时至少部分地围绕所述导体。
2.根据权利要求1所述的仪器,其中,当所述测量线圈被所述工具的所述第二部分保持时,所述测量线圈弯曲成弯曲形状。
3.根据权利要求1所述的仪器,其中,所述测量线圈实施在印刷电路板上,其中,所述印刷电路板具有弯曲形状的形状要素,所述形状要素被布置成由所述工具的所述第二部分保持。
4.根据权利要求2或3所述的仪器,其中,所述导体位于所述弯曲形状的中心附近,并且所述导体垂直于所述弯曲形状的平面。
5.根据权利要求2至4所述的仪器,其中,所述弯曲形状为圆形。
6.根据权利要求2至4所述的仪器,其中,所述弯曲形状为U形。
7.根据前述权利要求中任一项所述的仪器,其中,所述第一部分包括开口弯曲壁(112)和多个元件(114、116),所述多个元件从所述开口弯曲壁向内延伸。
8.根据权利要求7所述的仪器,其中,所述多个元件(114)中的至少一个元件向外延伸并且连接到所述工具的所述第二部分。
9.根据前述权利要求中任一项所述的仪器,其中,所述第二部分包括底部、内壁和外壁,所述外壁包括指状部(120、122),所述指状部从所述底部横向延伸。
10.根据权利要求9所述的仪器,其中,所述指状部被构造成横向弯曲。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的仪器,其中,所述测量线圈和所述工具集成到单个单元中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的仪器,其中,所述保持器包括纵向部分(126)和可旋转部分(128),所述可旋转部分连接到所述纵向部分,所述可旋转部分具有多个突出元件(130、132),其中,所述工具具有多个孔(134、136)或凹陷部,并且其中,当所述工具附接到所述保持器(104)时,所述可旋转部分的所述多个突出元件将被接纳在所述工具的相应的孔或凹陷部中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的仪器,其中,所述测量线圈为罗戈夫斯基线圈(702)。
14.一种工具(102),所述工具包括第一部分(106)和第二部分(108),所述第二部分至少部分地围绕所述第一部分,其中,所述第一部分被构造成接纳导体(202、411、504),所述第二部分被构造成保持测量线圈(101、404、502),其中,所述第一部分被构造成在安装保持所述测量线圈的所述工具的过程中卡扣配合在导体上,并且所述测量线圈在安装时至少部分地围绕所述导体(202、411、504)。
15.根据权利要求14所述的工具,其中,当所述测量线圈被所述工具的所述第二部分保持时,所述测量线圈弯曲成弯曲形状。
16.根据权利要求14所述的工具,其中,所述测量线圈实施在印刷电路板上,其中,所述印刷电路板具有弯曲形状的形状要素,所述形状要素被布置成由所述工具的所述第二部分保持。
17.根据权利要求14至16所述的工具,其中,所述导体位于所述弯曲形状的中心附近,并且所述导体垂直于所述弯曲形状的平面。
18.根据权利要求14至17所述的工具,其中,所述弯曲形状为圆形。
19.根据权利要求14至17所述的工具,其中,所述弯曲形状为U形。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的工具,其中,所述第一部分包括开口弯曲壁和多个元件,所述多个元件从所述开口弯曲壁向内延伸。
21.根据权利要求20所述的工具,其中,所述多个元件中的至少一个元件向外延伸并且连接到所述工具的所述第二部分。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的工具,其中,所述第二部分包括底部、内壁和外壁,所述外壁包括指状部,所述指状部从所述底部横向延伸。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的工具,其中,所述测量线圈和所述工具集成到单个单元中。
24.根据权利要求14至23中任一项所述的工具,其中,所述测量线圈为罗戈夫斯基测量线圈。
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