阅读说明：本技术 一种圆柱形径向开口的无矩线圈 (Cylindrical radial open-ended no square coil ) 是由 程华富 赵文纯 李小芳 逄路军 毛婧 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种圆柱形径向开口的无矩线圈,内部可用空间占磁屏蔽筒内部径向圆截面的比例能够提高到90％以上。其中线圈骨架为在圆柱侧面上所截柱状弧面,弧面对应的圆心角小于180°,绕组沿线圈骨架边缘绕制。线圈骨架分为外线圈骨架组和内线圈骨架组。外线圈骨架组包括两个尺寸相同的外线圈骨架,两个外线圈骨架上下相对设置,二者弧面对应的圆心重合。内线圈骨架组包括两个尺寸相同的内线圈骨架,内线圈骨架相对外线圈骨架同比缩小,两个内线圈骨架上下相对设置,二者弧面对应的圆心重合。同在上方的外线圈骨架和内线圈骨架平行同轴设置。同在下方的外线圈骨架和内线圈骨架平行同轴设置。(The invention discloses a cylindrical rectangular-free coil with a radial opening, wherein the proportion of the available internal space in the radial circular section of a magnetic shielding cylinder can be increased to more than 90%. The coil framework is a cylindrical arc surface cut on the side surface of the cylinder, the central angle corresponding to the arc surface is less than 180 degrees, and the winding is wound along the edge of the coil framework. The coil frame is divided into an outer coil frame group and an inner coil frame group. The outer coil framework group comprises two outer coil frameworks with the same size, the two outer coil frameworks are arranged oppositely from top to bottom, and the circle centers corresponding to the two cambered surfaces are overlapped. The inner coil framework group comprises two inner coil frameworks with the same size, the inner coil frameworks are reduced in the same ratio relative to the outer coil framework, the two inner coil frameworks are arranged oppositely from top to bottom, and the circle centers corresponding to the two cambered surfaces are overlapped. The outer coil framework and the inner coil framework which are arranged above the outer coil framework are arranged in parallel and coaxially. The outer coil framework and the inner coil framework which are arranged below the outer coil framework are arranged in parallel and coaxially.)

一种圆柱形径向开口的无矩线圈

技术领域

本发明涉及磁学计量测试技术领域，涉及一种圆柱形径向开口的无矩线圈。

背景技术

在磁学计量测试技术及其应用研究中，一般都离不开磁场线圈的使用。在弱磁场计量测试技术子领域，经常使用磁屏蔽筒加无矩线圈的形式来复现弱磁场。在多数场合，无矩线圈的开口在磁屏蔽筒的轴线方向，复现轴向磁场即可满足使用要求。在某些特殊场合，则需要同时复现径向磁场。由于多数磁屏蔽筒为圆柱形，如果采用普通结构的无矩线圈，内部可用空间不超过磁屏蔽筒内部径向圆截面的50％。而磁屏蔽筒的制造成本基本与体积成正比，内部可用空间占比低，意味着同样的内部空间需求下需要制造体积更大、成本更高的磁屏蔽筒。

目前针对圆柱形磁屏蔽筒，尚未有无矩线圈设计方案，使得内部可用空间超过磁屏蔽筒内部径向圆截面的50％。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种圆柱形径向开口的无矩线圈，内部可用空间占磁屏蔽筒内部径向圆截面的比例能够提高到90％以上。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种圆柱形径向无矩线圈，线圈骨架为在圆柱侧面上所截柱状弧面，弧面对应的圆心角等于绕组沿线圈骨架边缘绕制。

线圈骨架分为外线圈骨架组和内线圈骨架组。

外线圈骨架组包括两个尺寸相同的外线圈骨架，两个外线圈骨架上下相对设置，二者弧面对应的圆心重合。

内线圈骨架组包括两个尺寸相同的内线圈骨架，内线圈骨架相对外线圈骨架同比缩小，两个内线圈骨架上下相对设置，二者弧面对应的圆心重合。

同在上方的外线圈骨架和内线圈骨架平行同轴设置。

同在下方的外线圈骨架和内线圈骨架平行同轴设置。

进一步地，内线圈骨架圆弧的直径为d₁、外线圈骨架圆弧的直径为d₂；内线圈骨架的轴向长为a₁；外线圈骨架的轴向长为a₂；其中

进一步地，内线圈骨架的径向间距为b₁，外线圈骨架的径向间距为b₂；则a₁＝b₁；a₂＝b₂。

进一步地，内线圈骨架上绕组匝数为w₁，外线圈骨架上绕组匝数为w₂；则

进一步地，两个外线圈骨架上绕组串联，两个内线圈骨架上绕组串联，外线圈骨架上绕组与内线圈骨架上绕组反向串联。

有益效果：

本发明提出圆柱形径向开口的无矩线圈，无矩线圈的径向外绕组采用弧形方式，紧贴磁屏蔽筒的内空间径向圆环；无矩线圈的径向内绕组也采用弧形方式，紧贴磁屏蔽筒内工作区空间的外边沿，内部可用空间由不超过磁屏蔽筒内部径向圆截面的50％提高到90％以上。

附图说明

图1为本发明圆柱形径向开口的无矩线圈的效果图；

图2为本发明圆柱形径向开口的无矩线圈的侧视图；

图3为本发明圆柱形径向开口的无矩线圈的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种圆柱形径向无矩线圈，如图1和2所示，线圈骨架为在圆柱侧面上所截柱状弧面，弧面对应的圆心角等于(约为51.3°)；绕组沿线圈骨架边缘绕制。

线圈骨架分为外线圈骨架组和内线圈骨架组。

外线圈骨架组包括两个尺寸相同的外线圈骨架，两个外线圈骨架上下相对设置，二者弧面对应的圆心重合。

内线圈骨架组包括两个尺寸相同的内线圈骨架，内线圈骨架相对外线圈骨架同比缩小，两个内线圈骨架上下相对设置，二者弧面对应的圆心重合。

同在上方的外线圈骨架和内线圈骨架平行同轴设置。

同在下方的外线圈骨架和内线圈骨架平行同轴设置。

内线圈骨架圆弧的直径为d₁、外线圈骨架圆弧的直径为d₂；内线圈骨架的轴向长为a₁；外线圈骨架的轴向长为a₂；其中线圈骨架在圆柱侧面上所截柱状弧面，其轴向即为圆柱轴向。

内线圈骨架的径向间距为b₁，外线圈骨架的径向间距为b₂；则a₁＝b₁；a₂＝b₂。因线圈骨架是在圆柱侧面上所截柱状弧面，线圈骨架的径向间距为弧面两侧边之间间距。

内线圈骨架上绕组匝数为w₁，外线圈骨架上绕组匝数为w₂；则

两个外线圈骨架上绕组串联，两个内线圈骨架上绕组串联，外线圈骨架上绕组与内线圈骨架上绕组反向串联。

将上述无矩线圈设置于圆柱形磁屏蔽筒内，其内部可用空间可由不超过磁屏蔽筒内部径向圆截面的50％提高到90％以上。

本发明圆柱形径向开口的无矩线圈的立体结构如图3所示。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。