专利名称:内磁铁型仪表的激磁器的制作方法
本发明涉及内磁铁型仪表的激磁器的改进。更具体地说，本发明涉及这样一种在内磁铁型仪表的激磁器的改进;即该激磁器通过气隙将一种园柱形的永久磁铁安装在园筒状的磁轭中，动圈有效边能在气隙间转动。
任何动圈型仪表都是内磁铁型仪表。这种内磁铁型仪表有一个激磁器。在激磁器中，一个永久磁铁安装在构成磁路的一个圆筒形磁轭中。内磁铁型仪表与外磁铁型仪表相比，其特点是结构尺寸较小，受外磁场干扰小。在内磁铁型仪表中，永久磁铁和包围永久磁铁的磁轭之间形成一定的气隙而动圈的安装要使得动圈的有效边能在气隙中转动。在气隙中，由永久磁铁所产生的磁力线与动圈的有效边相交链。
假设供给动圈的电流为I，在气隙中与动圈有效边相交链的磁力线密度为B，动圈型仪表的线圈偏转角θ用以下方程(1)来表达，方程(1)是技术界所熟悉的，它可用于内磁铁型或外磁铁型仪表。方程(1)为θ＝K·I·B (1)式中K-为由动圈的圈数、形状等参数所确定的常数。因此，动圈型仪表的偏转角的大小和供给动圈的电流I与作用在动圈有效边的磁力线密度B的乘积成正比。
在控制电气和电子的各种设备，大量地应用动圈型仪表来测量电量。这就要求动圈型仪表生产成本低和结构尺寸小。对于这些小尺寸、低成本的仪表来说，整体数量和加工步骤必须减至最少。另一方面，在动圈偏转角θ范围内，假若气隙中的磁力线密度B保持为常数，由方程(1)可见，偏转角θ仅仅与电流量I成正比，这样一来，刻度盘的刻度分布是均匀。
为了阐明本发明的改进要点，首先在以下部分说明先有技术的内磁铁型仪表激磁器的结构。
图1A和图1B为先前技术中所使用的内磁铁型仪表结构的一个实例。图1B中，序号1表示一个圆筒形磁轭，图1A中，序号2和3分别表示一个支承架和一个附在支承架上的圆柱形永久磁铁。序号4表示一个围绕永久磁铁3安置的动圈，动圈经过拉力带(未示出)夹在上拉力弹簧5a和下拉力弹簧5B之间。带有动圈4的永久磁铁3安装在磁轭1的圆筒内，形成了在永久磁铁4的外圆和磁轭1的内圆之间的一个气隙，在该气隙中，动圈4可以转动。在动圈4的偏转角θ的偏转范围内，气隙距离的偏差应小于预定值。为此，必须使圆柱形内磁铁3与圆筒形磁轭1保持同轴。支承架2利用臂2a连附在磁轭1上。该臂2a的背部用车工加工成一阶梯形部位P。该阶梯部位P装配在圆筒形磁轭1的内表面θ中。这样一来，磁轭1和永久磁铁3可保持同轴。另一方面，用螺钉6a和6b，使内磁铁3相对于磁轭1在垂直方向和转动方向上是固定不动的。
这样构造的内磁铁型仪表具有尺寸，抗外磁场干扰的特点，但有以下缺点(A)为了使内磁铁3可以保持与磁轭1同轴支承架2相对于永久磁铁3的外圆就会有转动;
(B)由于内磁铁3必须在垂直和转动方向上保持固定位置，必须使用两只螺钉6a和6b，磁轭1中必须加工有相应的螺纹孔。换言之，图1的内磁铁型仪表的激磁器，不仅机械加工步骤多，而且包含的零件更多。因而带来了不能再降低其成本和减小其尺寸的问题。
本发明针对上述特定问题，提出了解决此问题的方案。其主要达到的目标是，提供一种减少零件数量的减少机械加工步骤的内磁铁型仪表。
本发明要达到的另一个目的是提供这样一种内磁铁型仪表，此仪表在动圈的偏转角度范围内具有常值的磁力线密度B，从而使刻度盘具有均匀的刻度分布，并且它的气隙距离的偏差小于预定值。
本发明所要达到的再半个目的是提供一种小尺寸、低成本的内磁铁型仪表。
本发明的最佳实施例中，一个厚度相当于气隙距离的调整垫片附着在永久磁铁的圆周上，而磁轭用一个螺钉来固定，利用螺钉的固紧力将永久磁铁通过调整垫片压到磁轭的内圆上，以致使调整垫片附连在磁轭上。
图1A和图1B为一个先前技术的内磁铁型仪表的结构实例;
图2(A)为一种按本发明、用于内磁铁型仪表的激磁器的装置结构俯视图，图2(B)为沿图2(A)的Y-Y线的纵向局部剖视图;
图3(A)表示一活动部件安装在图2(A)和(B)的激磁器中的内磁铁型仪表的俯视图;还有图3(B)为沿图3(A)的Y-Y线的纵向局部剖视图。
图2(A)和2(B)中，序号10表示一个磁轭。该磁轭是由冷拉管按所希望的长度切割制成的，这样，这种零件甚至可以批生产加工。磁轭10在其侧面有一个螺纹孔11，螺钉20固连在螺纹孔中，螺钉具有的长度应使螺钉顶部伸至磁轭里面。序号30表示一个法兰盘，它被压装在磁轭10的一端。该法兰盘上有用于将激磁器安装在仪表底部的安装孔31和32。
序号40表示一个圆柱形永久磁铁。永久磁铁在磁轭10中使用时，才被安装。在此情况下，永久磁铁40的外径较小于磁轭10的内径，因此在磁轭10的内圆和永久磁铁40的外圆之间会形成一个具有常值距离L的气隙G。在永久磁铁40的两侧附有一对彼此分隔的半圆形极靴41和42。序号50表示一个非磁性材料制成的支承架。而序号60表力一个由非磁性材料制成的调整垫片。支承架50是由一块长平板的两端以同一方向、按直角折成臂51和52构成的。两臂上有用于安装后面要说明的衬套的孔53和54，支承架50的柱55附在介于半园形极靴41和42之间的永久磁铁40上，柱面中有一通孔56。装配在磁轭10中的螺钉20的顶端伸入孔56中。调整垫片60的形状为梯形，垫片厚度与具有预先确定的气隙G的距离L相同。调整垫片60较短的一边附在介于极靴41和42之间、与支承架50相对的那一边的永久磁铁40的圆周上。该调整垫片较长的一边两头有倒角61和62，这两个倒角装配在上述磁轭10的内圆中。极靴41和42、支承架50和调整垫片60都利用粘接剂或焊料连接在永久磁铁40上，同时保持上述指定位置关系。
用支承架50固定的永久磁铁40安装在磁轭10中来构成内磁铁型仪表的激磁器70。为此，装配在磁轭10中的螺钉20的顶部嵌在支承架50的孔56中，并用螺刀固紧螺钉20直至调整垫片60的倒角61和62与磁轭10的内表面相接触为止。结果永久磁铁40就定位在磁轭10中。这个位置使永久磁铁和磁轭同轴。顺便说一下，该实施例用了一个螺钉20(也可以用两个或更多的螺钉)作为将永久磁铁40固定在磁轭中的装置。
图3(A)和3(B)为一活动部件80安装在这样构造的激磁器70中的内磁铁型仪表结构图。顺便说一下，该激磁器70和在图2(A)和2(B)中出现的那种激磁器是完全相同的，因而省略了与图2(A)和2(B)那些相同序号的零件的重复说明。图3(A)和3(B)中，序号81和82表示具有T型截面的绝缘材料制成的圆筒形套管。套管81和82可移动地装在支承架50的两臂51和52上的孔53和54中。序号83表示一个动圈，它围绕着永久磁铁40安置。序号84和85表示拉力带，而序号86和87表示拉力弹簧，它们分别加在衬套81和82上。附带说一下，示于图3(B)的衬套81和拉力弹簧86从图3(A)中给省略了。在拉力弹簧86和87的拉力作用下，通过拉力带84和85使得动圈83伸长。序号88表示一个指针，它附在动圈83上。当安装动圈83时，利用固紧螺钉20的作用力把支承架50固定的永久磁铁40通过调整垫片60压到磁轭10的内表面，从而使得动圈83安装在磁轭10中。这种情况下，动圈83的有效边安置在磁轭10和永久磁铁40之间的气隙G中。正象方程(1)已经表达的那样，动圈83的偏转角θ跟流过线圈的电流I和气隙G中的磁力线密度B的乘积相一致。由刻度盘(未示出)上指针指示的偏转角θ的读数值可以测量出电流量I的值。附带说明一下，图3例证中本发明为应用于拉力带型仪表，另外，本发明还可以应用于枢轴型仪表。在枢轴型仪表中，由动圈上所附带的枢轴与支承架50的臂51和52上的支承螺钉相连接的结果，使动圈83得到固定。在此情况下，通过控制弹簧来给出动圈83的控制力矩。
另外，在实施例中，调整垫片60的长边(其两个角已倒角)装配在磁轭10的内圆中，而且两个倒角的角61和62与磁轭10的内表面相接触。假若调整垫片60的长边不倒角，而且整个边构成为与磁轭10的内圆相接触的弧形，长边将会整个地与磁轭10的内表面相接触。在这种改型中，假若有灰尘或类似物落在磁轭10的内表面或调整垫片60上，这就可能改变气隙G的尺寸。与此相反，在本发明中，调整垫片60的长边仅仅两个倒角61和62与磁轭10的内表面保持接触，即使灰尘落在磁轭的内表面上，灰尘也难以改变气隙G的尺寸。顺便提一下，调整垫片60的形状通常不一定为梯形，而可以，例如为矩形。在这种改型中，边的两头也是倒角的。
前面已经提及，按照本发明，永久磁铁40安装在磁轭10中是通过调整垫片60把永久磁铁压到磁轭10的内表面。因此，永久磁铁440不需经任何机械加工(诸如先前技术中的车工)就能够与磁轭10保持同心。这样一来，就可以用比常规仪简单的设备制造本发明的内磁铁型仪表，其气隙距离偏离预定值较小，在动圈偏转角范围内气隙中的磁力线密度B保持常值，并且刻度盘的刻度分布均匀。此外，为了使永久磁铁40与磁轭10保持同心，通过螺钉20使永久磁铁40相对于磁轭10能够同时定位于垂直方向和转动方向。在示于图1的先前技术的仪表中，将永久磁铁40相对于磁轭10在垂直方向和转动方向的定位操作是通过螺钉6a和6b来完成的。与此相反，在本发明中，那些定位操作，如前所述，是利用螺钉20来完成的，因此，本仪表生产价格便宜零件数量也少。这个特点使本发明仪表得到了广泛的应用。
另外，为了保证本发明仪表具有便于维护的特点，在本发明中，在有必要的情况下，可以很容易地将永久磁铁40从磁轭10中拆除下来。
如前所述，按照本发明，提供一种用于内磁铁型仪表的激磁器是可能的，这种激磁器在保证内磁铁的偏心率与图1所示的先前技术的仪表的激磁器的偏心率数量级相同的情况下，具有零件少和加工部位少、结构简单小巧以及成本低的特点。
权利要求
1.本内磁铁型仪表的激磁器，其中，一个具有一对极靴的圆柱形永久磁铁通过气隙安装在一个圆筒形的磁轭中，在永久磁铁和磁轭之间形成一定的气隙，而动圈的有效边可以在气隙中转动，激磁器的特征是一个厚度与上述气隙距离相一致的调整垫片附在永久磁铁的圆周上，而一只螺钉20装配在磁轭中，利用此螺钉的固紧力，通过调整垫片将永久磁铁压倒磁轭的内表面，采用上述办法就能将永久磁铁安装到磁轭中去。
2.根据权利要求
1的内磁铁型仪表的激磁器的特征为用于支承包括活动线圈在内的仪表活动部件的支承架是附接在永久磁铁的圆周上的，其附接部位与上述调整垫片的部位是相对的。
3.根据权利要求
2的内磁铁型仪表的激磁器的特征为和上述螺钉的顶端所嵌入的一个嵌接部位构成上述支承架。
4.根据权利要求
1的本内磁铁型仪表的激磁器的特征为上述调整垫片构成为梯形，其具有两头倒角的一边和上述磁轭的内表面相接。
5.根据权利要求
1的内磁铁型仪表的激磁器的特征为上述调整垫片构成为矩形，其具有两头倒角的一边和上述磁轭的内表面相接。
6.根据权利要求
1的内磁铁型仪表的激磁器的特征为上述螺钉的数量是一个。
7.根据权利要求
3的本内磁铁型仪表的激磁器的特征为上述支承架的嵌接部位为一凹口。
8.根据权利要求
3的内磁铁型仪表的激磁器的特征为上述支承架的嵌接部位为一孔。
9.根据权利要求
2的内磁铁型仪表的激磁器的特征为由上述支承架通过拉力带支持上述活动线圈。
10.根据权利要求
2的本内磁铁型仪表的激磁器的特征为由上述支承架通过一个枢轴支持上述活动线圈。
11.根据权利要求
2的本内磁铁型仪表的激磁器的特征为利用粘接剂并使用夹具将上述永久磁铁、支承架以及调整垫片粘接起来。
专利摘要
这里所披露的是一种内磁铁型仪表的激磁器。在这种激磁器中，具有厚度与气隙距离相一致的调整垫片附加在永久磁铁的圆周上。另一方面，在磁轭中装配一只螺钉，这样一来，用此螺钉通过调整垫片将永久磁铁压到磁轭的内表面上。采用上述办法就能将永久磁铁安装到磁轭中去。
文档编号G01R5/00GK87105409SQ87105409
公开日1988年3月23日 申请日期1987年8月6日
发明者米田明, 三浦胜义 申请人:横河电机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan