一种三向分布式消磁线圈制造技术

本发明专利技术公开一种三向分布式消磁线圈，包括：磁屏蔽舱；第一线圈组件，第一线圈组件包括前侧线圈组和后侧线圈组，前侧线圈组和后侧线圈组分别绕设在磁屏蔽舱的前侧面和后侧面；第二线圈组件，第二线圈组件包括左侧线圈组和右侧线圈组，左侧线圈组和右侧线圈组分别绕设在磁屏蔽舱的左侧面和右侧面；第三线圈组件，第三线圈组件包括上侧线圈组和下侧线圈组，上侧线圈组和下侧线圈组分别绕设在磁屏蔽舱的上侧面和下侧面。本发明专利技术能够解决现有高性能被动磁屏蔽装置消磁线圈系统消磁时消磁均匀性较差、磁路不连续贯通的问题。磁路不连续贯通的问题。磁路不连续贯通的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种三向分布式消磁线圈


[0001]本专利技术属消磁装置
，尤其涉及一种三向分布式消磁线圈。

技术介绍

[0002]原子磁强计作为新型的量子器件已经使人类磁场测量灵敏度从fT级进入aT级，并在零磁医学、航空航天与国防工程、弱磁场检测技术、生物电磁学等研究中逐步开始应用。基于主被动磁屏蔽技术的高性能磁屏蔽装置可以为原子磁强计应用和实验提供必要的极弱磁场环境，屏蔽环境磁场噪声带来的干扰。
[0003]针对地磁场这类低频磁场或静磁场的高性能被动磁屏蔽，大多使用软磁材料，如坡莫合金、铁氧体、铁基纳米晶等，利用其高导磁率实现磁路分流以达到屏蔽效果。但软磁材料在环境中易受到各种因素而磁化，如外界磁场的磁化作用，运输、装配、拆卸等过程引入的应力应变，磁补偿线圈产生磁场的磁化等。磁屏蔽材料的残余磁场使其实部磁导率大大下降，从而导致磁屏蔽装置性能下降，屏蔽效果变差。因此要实现高性能被动磁屏蔽，必须配备高性能的消磁装置。
[0004]磁屏蔽装置结构复杂，层数繁多，在实际使用过程中，较难实现整体均匀消磁。诸如门框处、边角处等受应力影响较大的区域在磁屏蔽装置建造及使用过程中会产生磁滞伸缩性质的形变，引起内部磁畴在环境地磁场中产生畴壁位移甚至不可逆的重新取向排列。消磁不均匀，会导致磁屏蔽舱内部的磁场均匀度下降，影响传感器的测量精度。
[0005]因此，针对以上目标，需要设计一种消磁均匀性好、磁路连续的消磁线圈系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种三向分布式消磁线圈，解决现有高性能被动磁屏蔽装置消磁线圈系统消磁时消磁均匀性较差、磁路不连续贯通的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种三向分布式消磁线圈，包括：
[0008]磁屏蔽舱，所述磁屏蔽舱为长方体结构；
[0009]第一线圈组件，所述第一线圈组件包括前侧线圈组和后侧线圈组，所述前侧线圈组和所述后侧线圈组分别绕设在所述磁屏蔽舱的前侧面和后侧面，所述前侧线圈组和所述后侧线圈组均垂直于所述磁屏蔽舱的上侧面和下侧面；
[0010]第二线圈组件，所述第二线圈组件包括左侧线圈组和右侧线圈组，所述左侧线圈组和所述右侧线圈组分别绕设在所述磁屏蔽舱的左侧面和右侧面，所述左侧线圈组和所述右侧线圈组均垂直于所述磁屏蔽舱的前侧面和后侧面；
[0011]第三线圈组件，所述第三线圈组件包括上侧线圈组和下侧线圈组，所述上侧线圈组和所述下侧线圈组分别绕设在所述磁屏蔽舱的上侧面和下侧面，所述上侧线圈组和所述下侧线圈组均垂直于所述磁屏蔽舱的左侧面和右侧面；
[0012]所述前侧线圈组、所述后侧线圈组、所述左侧线圈组、所述右侧线圈组、所述上侧线圈组和所述下侧线圈组串联设置形成一整体串联结构，并外接消磁电流系统。
[0013]优选的，所述前侧线圈组包括前面I型线圈，所述前面I型线圈设置有若干个，若干所述前面I型线圈均绕设在所述磁屏蔽舱的前侧面，若干所述前面I型线圈均垂直于所述磁屏蔽舱的上侧面和下侧面，若干所述前面I型线圈等间隔设置；若干所述前面I型线圈串联设置，且若干所述前面I型线圈的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱外的所述前面I型线圈的电流方向为由下至上，位于所述磁屏蔽舱内的所述前面I型线圈的电流方向为由上至下。
[0014]优选的，所述后侧线圈组包括后面I型线圈，所述后面I型线圈设置有若干个，若干所述后面I型线圈均绕设在所述磁屏蔽舱的后侧面，若干所述后面I型线圈均垂直于所述磁屏蔽舱的上侧面和下侧面，若干所述后面I型线圈等间隔设置；若干所述后面I型线圈串联设置，且若干所述后面I型线圈的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱外的所述后面I型线圈的电流方向为由上至下，位于所述磁屏蔽舱内的所述后面I型线圈的电流方向为由下至上。
[0015]优选的，所述左侧线圈组包括左面I型线圈，所述左面I型线圈设置有若干个，若干所述左面I型线圈均绕设在所述磁屏蔽舱的左侧面，若干所述左面I型线圈均垂直于所述磁屏蔽舱的前侧面和后侧面，若干所述左面I型线圈等间隔设置；若干所述左面I型线圈串联设置，且若干所述左面I型线圈的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱外的所述左面I型线圈的电流方向为由后至前，位于所述磁屏蔽舱内的所述左面I型线圈的电流方向为由前至后。
[0016]优选的，所述右侧线圈组包括右面I型线圈，所述右面I型线圈设置有若干个，若干所述右面I型线圈均绕设在所述磁屏蔽舱的右侧面，若干所述右面I型线圈均垂直于所述磁屏蔽舱的前侧面和后侧面，若干所述右面I型线圈等间隔设置；若干所述右面I型线圈串联设置，且若干所述右面I型线圈的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱外的所述右面I型线圈的电流方向为由后至前，位于所述磁屏蔽舱内的所述右面I型线圈的电流方向为由前至后。
[0017]优选的，所述上侧线圈组包括上面I型线圈，所述上面I型线圈设置有若干个，若干所述上面I型线圈均绕设在所述磁屏蔽舱的上侧面，若干所述上面I型线圈均垂直于所述磁屏蔽舱的左侧面和右侧面，若干所述上面I型线圈等间隔设置；若干所述上面I型线圈串联设置，且若干所述上面I型线圈的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱外的所述上面I型线圈的电流方向为由左至右，位于所述磁屏蔽舱内的所述上面I型线圈的电流方向为由右至左。
[0018]优选的，所述下侧线圈组包括下面I型线圈，所述下面I型线圈设置有若干个，若干所述下面I型线圈均绕设在所述磁屏蔽舱的下侧面，若干所述下面I型线圈均垂直于所述磁屏蔽舱的左侧面和右侧面，若干所述下面I型线圈等间隔设置；若干所述下面I型线圈串联设置，且若干所述下面I型线圈的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱外的所述下面I型线圈的电流方向为由左至右，位于所述磁屏蔽舱内的所述下面I型线圈的电流方向为由右至左。
[0019]优选的，所述前面I型线圈、所述后面I型线圈、所述左面I型线圈、所述右面I型线圈、所述上面I型线圈和所述下面I型线圈串联设置形成所述整体串联结构。
[0020]优选的，所述磁屏蔽舱的尺寸比例为3：4：2.4。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
[0022]本专利技术采用分布式消磁线圈布线方式，针对磁屏蔽舱三轴进行消磁。相较普通分布式I型消磁线圈，本专利技术具备贯通连续的磁路，消磁效果、磁场均匀性更好；相较于分布式Y型线圈，其效果相近，但本专利技术结构走线更简单，减少了冗杂导线和冗余磁场，具备优良的综合性能。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0024]图1为本专利技术一种三向分布式消磁线圈的示意图；
[0025]图2为本专利技术三向分布式消磁线圈的装配透视及电流走向图；
[0026]图3为图2中A处的局部放大图；
[0027]其中，1、磁屏蔽舱；2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三向分布式消磁线圈，其特征在于，包括：磁屏蔽舱(1)，所述磁屏蔽舱(1)为长方体结构；第一线圈组件，所述第一线圈组件包括前侧线圈组和后侧线圈组，所述前侧线圈组和所述后侧线圈组分别绕设在所述磁屏蔽舱(1)的前侧面和后侧面，所述前侧线圈组和所述后侧线圈组均垂直于所述磁屏蔽舱(1)的上侧面和下侧面；第二线圈组件，所述第二线圈组件包括左侧线圈组和右侧线圈组，所述左侧线圈组和所述右侧线圈组分别绕设在所述磁屏蔽舱(1)的左侧面和右侧面，所述左侧线圈组和所述右侧线圈组均垂直于所述磁屏蔽舱(1)的前侧面和后侧面；第三线圈组件，所述第三线圈组件包括上侧线圈组和下侧线圈组，所述上侧线圈组和所述下侧线圈组分别绕设在所述磁屏蔽舱(1)的上侧面和下侧面，所述上侧线圈组和所述下侧线圈组均垂直于所述磁屏蔽舱(1)的左侧面和右侧面；所述前侧线圈组、所述后侧线圈组、所述左侧线圈组、所述右侧线圈组、所述上侧线圈组和所述下侧线圈组串联设置形成一整体串联结构，并外接消磁电流系统。2.根据权利要求1所述的一种三向分布式消磁线圈，其特征在于：所述前侧线圈组包括前面I型线圈(2)，所述前面I型线圈(2)设置有若干个，若干所述前面I型线圈(2)均绕设在所述磁屏蔽舱(1)的前侧面，若干所述前面I型线圈(2)均垂直于所述磁屏蔽舱(1)的上侧面和下侧面，若干所述前面I型线圈(2)等间隔设置；若干所述前面I型线圈(2)串联设置，且若干所述前面I型线圈(2)的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱(1)外的所述前面I型线圈(2)的电流方向为由下至上，位于所述磁屏蔽舱(1)内的所述前面I型线圈(2)的电流方向为由上至下。3.根据权利要求2所述的一种三向分布式消磁线圈，其特征在于：所述后侧线圈组包括后面I型线圈(3)，所述后面I型线圈(3)设置有若干个，若干所述后面I型线圈(3)均绕设在所述磁屏蔽舱(1)的后侧面，若干所述后面I型线圈(3)均垂直于所述磁屏蔽舱(1)的上侧面和下侧面，若干所述后面I型线圈(3)等间隔设置；若干所述后面I型线圈(3)串联设置，且若干所述后面I型线圈(3)的电流方向相同，位于所述磁屏蔽舱(1)外的所述后面I型线圈(3)的电流方向为由上至下，位于所述磁屏蔽舱(1)内的所述后面I型线圈(3)的电流方向为由下至上。4.根据权利要求3所述的一种三向分布式消磁线圈，其特征在于：所述左侧线圈组包括左面I型线圈(4)，所述左面I型线圈(4)设置有若干个，若干所述左面I型线圈(4)均绕设在所述磁屏蔽舱(1)的左侧面，若干所述左面I型线圈(4)均垂直于所述磁屏蔽舱(1)的前侧面和后侧面，若干所述左...

【专利技术属性】
技术研发人员：师泯夏，马宇政，郑世强，马建，王坤，张旭，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：