[发明专利]一种加强型非均匀螺线管式退磁工作线圈

说明书

技术领域

本发明涉及消磁技术领域，具体地指一种加强型非均匀螺线管式退磁工作线圈。

技术背景

在飞机、船舶等装备的制造与修理过程中，铁磁性部件的内部会生成剩余磁性和残余应力，从而影响工件加工工艺及降低工件加工质量，同时给设备或装备的运行埋下较大的技术隐患。尤其是工业（如飞机制造业）用的精密铁磁性工件，微小的剩余磁性及残余应力都可能会引起较大的故障。而一些大型铁磁性设备长期使用后，会产生固定磁性，可能会影响设备的正常运行，因此，对一些铁磁性设备、工件进行退磁以消除其剩余磁性是非常重要的。

常用的退磁方法主要有一般退磁法和综合退磁法。一般退磁法是在铁磁物体剩磁的反方向上加一个比该铁磁物体矫顽力大的磁场，使得在该方向上有较大静磁能的那部分磁畴反转到靠近外磁场的方向，静磁能较小的那部分磁畴仍旧留在原来的方向上，使外磁场方向的总磁矩略大于剩磁方向的总磁矩，然后去掉外磁场，一部分磁畴中的磁矩在磁晶各向异性和应力的作用下又回到剩磁方向。结果使外磁场方向的磁矩恰好抵消剩磁方向的磁矩，从而使得铁磁物体整体对外显示的磁性为零，从而达到退磁的目的。

综合退磁法就是利用退磁原理和无磁滞磁化原理进行退磁。即把被退磁对象放在无任何恒定磁场分量的交变磁场中，令交变磁场的振幅逐渐衰减至零，在不断改变交变磁场方向并减小幅值的过程中，使铁磁物质内的磁畴在正反两个方向上将呈均匀分布，在宏观上不显示磁性，也就是在不存在外磁场的条件下，用一个初值足够大、正负交替、幅值逐渐衰减的交变磁场将铁磁物体的剩余磁性消除。

从退磁效果的稳定性上，综合退磁法要优于一般退磁法。这是由于综合退磁法使得退磁后铁磁物质内部磁畴的分布更趋于磁中性状态，而一般退磁法对磁畴的作用仅仅使得磁畴内部磁矩的分布在两个方向上正负抵消，经一般退磁法处理的铁磁物体在外部磁场的作用下更容易恢复到原来的状态。基于以上原因，综合退磁法在退磁领域中使用得更为广泛。

综合退磁法中退磁线圈的设置直接决定着交流脉冲磁场和稳定补偿磁场的效果，而交流脉冲磁场和稳定补偿磁场产生的效果直接关系到退磁的质量，因而退磁线圈的形状至关重要。

综合退磁方法中的退磁线圈系统主要由工作线圈和补偿线圈组成。工作线圈用于产生交变脉冲磁场，用于消除铁磁物体的剩余磁性；补偿线圈用于抵消铁磁物体所在空间的地磁场，以构成综合退磁时所需的零磁空间。

退磁工作线圈的设计要根据被退磁对象所用铁磁材料的磁特性，以退磁工作线圈产生磁场的均匀度和对线圈周围建筑物的磁化效果为考察指标，从工作线圈的形状选择、疏密程度等角度对退磁工作线圈进行综合分析与优化设计。

对于大型铁磁性物体，退磁工作线圈的敷设形状一般可采用两种形式，分别为马鞍式工作线圈（图1）和螺线管式工作线圈（图2）。马鞍式退磁工作线圈主要利用其产生的垂向脉冲磁场来消除铁磁物体的剩余磁性，螺线管式退磁工作线圈主要利用其产生的纵向脉冲磁场来消除铁磁物体的剩余磁性。

传统的螺线管式退磁工作线圈是均匀敷设，匝数和间距平均分配。但线圈首尾端工作磁场衰减过快，使工作磁场的均匀区减小，这样减小了被退磁目标的长度范围，降低了退磁效果。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种加强型非均匀螺线管式退磁工作线圈，该退磁工作线圈具有较大的工作磁场均匀区，能节省电缆、提高退磁效率。

为实现此目的，本发明所设计的一种加强型非均匀螺线管式退磁工作线圈，包括具有多匝线圈的螺线管式退磁工作线圈，其特征在于：所述螺线管式退磁工作线圈第一匝线圈与第二匝线圈之间的距离为A，螺线管式退磁工作线圈倒数第一匝线圈与倒数第二匝线圈之间的距离为B，第二匝线圈至倒数第二匝线圈之间均匀设有若干匝线圈，所述若干匝线圈中相邻的两匝线圈之间的距离为C，且有C大于A，C大于B。

所述螺线管式退磁工作线圈第一匝线圈与第二匝线圈之间的距离A等于螺线管式退磁工作线圈倒数第一匝线圈与倒数第二匝线圈之间的距离B。

所述螺线管式退磁工作线圈第一匝线圈与第二匝线圈之间的距离A的范围为0～C/2；螺线管式退磁工作线圈倒数第一匝线圈与倒数第二匝线圈之间的距离B的范围为0～C/2；所述若干匝线圈中相邻的两匝线圈之间的距离C的范围为0.5~5m。

所述螺线管式退磁工作线圈第一匝线圈与第二匝线圈之间的距离A为C/2；螺线管式退磁工作线圈倒数第一匝线圈与倒数第二匝线圈之间的距离B为C/2；所述若干匝线圈中相邻的两匝线圈之间的距离C为5m。