專利名稱：一種基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭及其制造方法，屬于磁通門探 頭及其制造方法的創(chuàng)新技術(shù)。
背景技術(shù)：
磁通門傳感器(以下簡(jiǎn)稱為磁通門)用于測(cè)量弱磁場(chǎng)，具有分辨率高、測(cè)量范圍 寬、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用、能直接測(cè)量磁場(chǎng)分量等特點(diǎn)。磁通門的關(guān)鍵部件是磁通 門探頭，由磁芯、激勵(lì)線圈、檢測(cè)線圈等部分組成。其中磁芯是探頭的核心，用軟磁材料制 成，該材料的組織性能及其均勻性對(duì)探頭信噪比乃至磁通門的特性影響很大。目前探頭多 采用晶態(tài)的軟磁材料制成，材料內(nèi)部難免存在成分偏析、微孔等缺陷。非晶態(tài)材料是近年來 發(fā)展起來的、具有優(yōu)異軟磁性能的新型材料，其內(nèi)部不存在成分偏析、晶界、微孔等缺陷，可 滿足探頭對(duì)磁芯材料成分、組織、性能及其均勻性的苛刻要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種提高了探頭的信噪比和靈敏度的基 于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭。本發(fā)明還增強(qiáng)了磁芯主軸的剛度，提高了線圈的繞制 精度，探頭檢測(cè)性能好。本發(fā)明的另一目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單，成本低，方便實(shí)用的基于鐵基非晶合 金磁芯的磁通門探頭的制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，包括有磁 芯主軸及分別纏繞于磁芯主軸兩端的激勵(lì)線圈及檢測(cè)線圈，其中磁芯主軸包括有由鐵基非 晶箔帶制作的磁芯及包裹在磁芯外側(cè)的外套。上述磁芯由一層鐵基非晶箔帶制作而成，或由多層鐵基非晶箔帶迭合、粘結(jié)硬化 后形成，磁芯的截面形狀為矩形。上述鐵基非晶箔帶經(jīng)過部分納米晶化熱處理，鐵基非晶箔帶的厚度為0.03 0. 04毫米，寬度為2. 5mm,長(zhǎng)度為2(T22mm，磁芯總厚度為0. 03 0. 12毫米。上述磁芯主軸兩端分別用0. 2 0. 4毫米的漆包銅線繞制100 300匝的激勵(lì)線 圈及檢測(cè)線圈。上述外套由一層或多層紙質(zhì)薄材包裹在磁芯外側(cè)形成。上述紙質(zhì)薄材為白紙或薄紙板。上述紙質(zhì)薄材經(jīng)膠水粘合固化包裹在磁芯外側(cè)。本發(fā)明的磁通門探頭的制造方法，其包括如下步驟
1)將鐵基非晶箔帶置于溫度為230-480°C的爐子中熱處理；
2)空冷至室溫后，用膠水涂在一片上述鐵基非晶箔帶的表面，使其硬化，或者涂在數(shù)片 的上述鐵基非晶箔帶上，再將其迭合、硬化，制成磁芯，磁芯的截面形狀為矩形；
3)在磁芯的外側(cè)包裹一層或多層紙質(zhì)薄材，并用膠水將紙質(zhì)薄材粘合固化，形成外套，制成磁芯主軸；
4)最后，在磁芯主軸兩端分別對(duì)稱纏繞激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈，形成磁通門探頭。上述步驟4)在磁芯主軸兩端分別對(duì)稱纏繞100 300匝的激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈。上述步驟3)所用的紙質(zhì)薄材為白紙或薄紙板。本發(fā)明由于采用磁芯主軸由鐵基非晶箔帶制作的磁芯及包裹在磁芯外側(cè)的外套 做成的結(jié)構(gòu)，鐵基非晶材料制作的磁芯由于成分、組織非常均勻，故克服了傳統(tǒng)晶態(tài)材料內(nèi) 部不可避免存在的成分偏析、微孔等缺陷，提高了探頭的信噪比和靈敏度。另外，本發(fā)明磁 通門探頭的磁芯外由于包裹了經(jīng)膠水粘合固化的一層或數(shù)層白紙做成的外套，外套的作用 在于增強(qiáng)磁芯主軸的剛度，提高線圈的繞制精度，進(jìn)一步改善探頭性能。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì) 巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭。本發(fā)明基于鐵基非晶合 金磁芯的磁通門探頭的制造方法操作簡(jiǎn)單，成本低，方便實(shí)用。


圖1為本發(fā)明的磁通門探頭的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的磁通門探頭的磁芯主軸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為激勵(lì)線圈，2為檢測(cè)線圈，3為磁芯主軸，4為鐵基非晶箔帶，5為磁芯，6 為紙質(zhì)薄材，7為外套。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示，本發(fā)明的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭， 包括有磁芯主軸3及分別纏繞于磁芯主軸3兩端的激勵(lì)線圈1及檢測(cè)線圈2，其中磁芯主軸 3包括有由鐵基非晶箔帶4制作的磁芯5及包裹在磁芯5外側(cè)的外套7。本實(shí)施例中，上述磁芯5由一層鐵基非晶箔帶4制作而成，或由多層鐵基非晶箔帶 4迭合、粘結(jié)硬化后形成，磁芯5的截面形狀為矩形。本實(shí)施例中，上述鐵基非晶箔帶4經(jīng)過部分納米晶化熱處理，鐵基非晶箔帶4的厚 度為0. 03 0. 04毫米，寬度為2. 5mm,長(zhǎng)度為22mm，磁芯5總厚度為0. 03 0. 12毫米。本實(shí)施例中，上述磁芯主軸3兩端分別用0. 2 0. 4毫米的漆包銅線繞制100 300匝的激勵(lì)線圈1及檢測(cè)線圈2。本實(shí)施例中，上述外套7由一層或多層紙質(zhì)薄材6包裹在磁芯5外側(cè)形成。本實(shí) 施例中，上述紙質(zhì)薄材6為白紙或薄紙板。上述紙質(zhì)薄材6經(jīng)膠水粘合固化包裹在磁芯5 外側(cè)。本發(fā)明的磁通門探頭的制造方法，其包括如下步驟
1)將鐵基非晶箔帶4置于溫度為230-480°C的爐子中熱處理；
2)空冷至室溫后，用膠水涂在一片上述鐵基非晶箔帶4的表面，使其硬化，或者涂在數(shù) 片的上述鐵基非晶箔帶4上，再將其迭合、硬化，制成磁芯5，磁芯5的截面形狀為矩形；
3)在磁芯5的外側(cè)包裹一層或多層紙質(zhì)薄材6，并用膠水將紙質(zhì)薄材6粘合固化，形成外套7，制成磁芯主軸3;
4)最后，在磁芯主軸3兩端分別對(duì)稱纏繞激勵(lì)線圈1和檢測(cè)線圈2，形成磁通門探頭。
上述步驟4)在磁芯主軸3兩端分別對(duì)稱纏繞100 300匝的激勵(lì)線圈1和檢測(cè) 線圈2。本實(shí)施例中，上述步驟3)所用的紙質(zhì)薄材6為白紙或薄紙板。本實(shí)施例中，將表觀成分為Fel4CulNb3Si13B9的鐵基非晶合金箔帶置于溫度為 250° C的爐子中保溫20分鐘，空冷至室溫；然后，用膠水涂在一片上述鐵基非晶箔帶4的 表面，使其硬化，或者涂在數(shù)片的上述鐵基非晶箔帶4上，再將其迭合、粘結(jié)、硬化，制成截 面形狀為矩形的磁芯5 ；磁芯5外包裹一層或多層紙質(zhì)薄材6，之后用膠水粘合固化形成包 裹外套7，制成磁芯主軸3。最后，在磁芯主軸3的兩端對(duì)稱纏繞100匝的激勵(lì)線圈1和300 匝的檢測(cè)線圈2，形成磁通門探頭。
權(quán)利要求
1.一種基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，包括有磁芯主軸(3)及分別纏繞于磁芯 主軸(3)兩端的激勵(lì)線圈(1)及檢測(cè)線圈(2)，其特征在于磁芯主軸(3)包括有由鐵基非晶 箔帶(4)制作的磁芯(5)及包裹在磁芯(5)外側(cè)的外套(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，其特征在于上述磁芯 (5)由一層鐵基非晶箔帶(4)制作而成，或由多層鐵基非晶箔帶(4)迭合、粘結(jié)硬化后形成， 磁芯(5)的截面形狀為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，其特征在于上述鐵基 非晶箔帶(4)經(jīng)過部分納米晶化熱處理，鐵基非晶箔帶(4)的厚度為0. 03 0. 04毫米，寬 度為2. 5_，長(zhǎng)度為2(T22mm，磁芯(5)總厚度為0. 03 0. 12毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，其特征在于上述磁芯 主軸(3)兩端分別用0. 2 0. 4毫米的漆包銅線繞制100 300匝的激勵(lì)線圈(1)及檢測(cè) 線圈(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，其特征在 于上述外套(7)由一層或多層紙質(zhì)薄材(6)包裹在磁芯(5)外側(cè)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，其特征在于上述紙質(zhì) 薄材(6)為白紙或薄紙板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭，其特征在于上述紙質(zhì) 薄材(6 )經(jīng)膠水粘合固化包裹在磁芯(5 )外側(cè)。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁通門探頭的制造方法，其特征在于包括如下步驟1)將鐵基非晶箔帶(4)置于溫度為230-480°C的爐子中熱處理；2)空冷至室溫后，用膠水涂在一片上述鐵基非晶箔帶(4)的表面，使其硬化，或者涂在 數(shù)片的上述鐵基非晶箔帶(4)上，再將其迭合、硬化，制成磁芯(5)，磁芯(5)的截面形狀為 矩形；3)在磁芯(5)的外側(cè)包裹一層或多層紙質(zhì)薄材(6)，并用膠水將紙質(zhì)薄材(6)粘合固 化，形成外套(7)，制成磁芯主軸(3)；4)最后，在磁芯主軸(3)兩端分別對(duì)稱纏繞激勵(lì)線圈(1)和檢測(cè)線圈(2)，形成磁通門 探頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭的制造方法，其特征在 于上述步驟4)在磁芯主軸(3)兩端分別對(duì)稱纏繞100 300匝的激勵(lì)線圈(1)和檢測(cè)線圈 (2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭的制造方法，其特征 在于上述步驟3)所用的紙質(zhì)薄材(6)為白紙或薄紙板。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于鐵基非晶合金磁芯的磁通門探頭及其制造方法。本發(fā)明的探頭，包括有磁芯主軸及分別纏繞于磁芯主軸兩端的激勵(lì)線圈及檢測(cè)線圈，其中磁芯主軸包括有由鐵基非晶箔帶制作的磁芯及包裹在磁芯外側(cè)的外套。本發(fā)明探頭的制造方法，包括如下步驟1)將鐵基非晶箔帶熱處理；2)空冷至室溫后，用膠水涂在一片上述鐵基非晶箔帶的表面，使其硬化，或者涂在數(shù)片的上述鐵基非晶箔帶上，再將其迭合、硬化，制成磁芯；3)在磁芯的外側(cè)包裹紙質(zhì)薄材，并用膠水將紙質(zhì)薄材粘合固化，形成外套，制成磁芯主軸；4)在磁芯主軸兩端分別對(duì)稱纏繞激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈，形成磁通門探頭。本發(fā)明的探頭提高了信噪比和靈敏度。本發(fā)明探頭的制造方法操作簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)G01R33/02GK102147451SQ201110007840
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者何玉定, 劉遠(yuǎn), 寧秋波, 楊元政, 謝致薇, 陳先朝 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)