電(dian)磁流量(liang)計 的勵(li)磁線圈(quan)在實際(ji)制造中(zhong)可能不(bu)對稱，尤(you)其在較(jiao)大🌈的電(dian)磁♊流量(liang)計傳感(gan)器制作(zuo)過程中(zhong)存在這(zhe)個問🤞題(ti)的可能(neng)性更大(da)。但是，針(zhen)對勵磁(ci)線圈可(ke)能存在(zai)的位置(zhi)偏🤞差情(qing)況進行(hang)分析的(de)文獻卻(que)較少。運(yun)用有限(xian)元軟件(jian)Ansys對電磁(ci)流量計(ji)勵磁線(xian)🆚圈不對(dui)稱✏️問題(ti)建立磁(ci)場仿真(zhen)模型，并(bing)在模型(xing)下進行(hang)數值仿(pang)真分析(xi)勵磁線(xian)圈不對(dui)稱對電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)區域磁(ci)場強度(du)分布的(de)影🥵響，對(dui)因此而(er)帶🤟來的(de)測量信(xin)号的變(bian)化進行(hang)分析。
1磁(ci)場評價(jia)指标與(yu)電磁測(ce)量原理(li)
　　電磁流(liu)量計的(de)磁場評(ping)價指标(biao)做了描(miao)述，主要(yao)有樣本(ben)平均值(zhi)、變異系(xi)數和均(jun)勻區域(yu)面積。爲(wei)了考察(cha)勵磁線(xian)圈不🈲對(dui)稱時電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)信号的(de)變化，引(yin)入文獻(xian)［5］中的磁(ci)場評價(jia)指标來(lai)分析勵(li)磁線圈(quan)不對稱(cheng)［4，5］測量區(qu)域中的(de)磁✏️場變(bian)化情況(kuang)，進而研(yan)究瞬時(shi)感應電(dian)勢值。
　　均(jun)勻區域(yu)面積就(jiu)是在測(ce)量區域(yu)中，中心(xin)點的磁(ci)場強度(du)設爲标(biao)準值B00，設(she)定該區(qu)域中的(de)其他點(dian)磁場強(qiang)度爲Bxy，滿(man)足在測(ce)量區域(yu)中所占(zhan)的面積(ji)爲均勻(yun)區域面(mian)積。
　　變異(yi)系數又(you)稱“标準(zhun)差率”，是(shi)衡量資(zi)料中各(ge)觀測值(zhi)變異程(cheng)度的🔆另(ling)一個統(tong)計量。标(biao)準變異(yi)系數是(shi)一組數(shu)據的變(bian)異指标(biao)與其平(ping)均指标(biao)之比，爲(wei)相對變(bian)異指标(biao)，即CV=樣本(ben)标準差(cha)s/樣本平(ping)均值`χ。
　　由(you)Maxwell方程，并(bing)在一定(ding)的假設(she)條件下(xia)，可得電(dian)磁流量(liang)計的🐇感(gan)😄應👈電勢(shi)值(即兩(liang)電極的(de)電勢差(cha))的表達(da)式:

式中(zhong)
A———對所有(you)空間積(ji)分;
B———磁感(gan)應強度(du);
L———絕緣管(guan)道筒長(zhang)一半;
r———流(liu)量計截(jie)面管半(ban)徑;
V———導電(dian)流體的(de)流速;
W———矢(shi)量權重(zhong)函數［6］，它(ta)是一個(ge)隻由電(dian)磁流量(liang)計本身(shen)結構決(jue)定的🏃🏻‍♂️量(liang)⭕。
可見，隻(zhi)要确定(ding)了V、B、W和r，就(jiu)可以求(qiu)得流量(liang)計的感(gan)應電勢(shi)差。
2仿真(zhen)模型與(yu)仿真實(shi)驗
2．1仿真(zhen)模型
　　爲(wei)了考查(cha)電磁流(liu)量計傳(chuan)感器中(zhong)勵磁結(jie)構不對(dui)稱問題(ti)，設❌定🌈了(le)如圖1所(suo)示的電(dian)磁流量(liang)計勵磁(ci)結構Ansys仿(pang)🌂真模型(xing)，Ansys仿真模(mo)型中✌️隻(zhi)對電磁(ci)流量計(ji)傳感器(qi)測量電(dian)極截面(mian)進行建(jian)模，兩個(ge)電極中(zhong)心方向(xiang)稱爲y軸(zhou)，過測量(liang)管道中(zhong)心垂直(zhi)y軸的爲(wei)x軸，x軸與(yu)y軸構成(cheng)直角坐(zuo)😄标系，管(guan)道中心(xin)爲坐标(biao)原點o，線(xian)圈邊緣(yuan)與x軸的(de)夾角分(fen)别爲a與(yu)b，磁芯邊(bian)緣與x軸(zhou)的夾角(jiao)爲b。

1———線圈位(wei)置;
2———磁芯(xin)位置，磁(ci)芯與線(xian)圈構成(cheng)勵磁結(jie)構;
3———電極(ji)及其固(gu)定器件(jian)位置;
4———測(ce)量管道(dao)(測量區(qu)域);
5———襯裏(li);
6、7———内徑壁(bi)與外徑(jing)壁
2．2仿真(zhen)實驗
　　仿(pang)真實驗(yan)中，設定(ding)電磁流(liu)量計左(zuo)邊的(x負(fu)軸向)勵(li)磁結構(gou)不🈲變，右(you)邊的(x正(zheng)軸向)的(de)勵磁結(jie)構安裝(zhuang)角度a分(fen)别爲👌偏(pian)置0、5、10、15°，仿真(zhen)✉️勵磁🈲線(xian)圈㊙️不對(dui)稱不同(tong)角度情(qing)況下👣對(dui)電磁流(liu)量計測(ce)量區域(yu)磁場強(qiang)度分布(bu)的影響(xiang)，結果如(ru)圖2所示(shi)。
　　可以看(kan)出，當勵(li)磁結構(gou)安置有(you)所偏置(zhi)時，電磁(ci)流量計(ji)測量區(qu)域内部(bu)磁力線(xian)方向發(fa)生變化(hua)，偏置角(jiao)越大，磁(ci)力線方(fang)向☎️變化(hua)越大。

　　圖3顯示(shi)了勵磁(ci)結構偏(pian)置角度(du)爲15°時測(ce)量區域(yu)的磁場(chang)分布，爲(wei)節省篇(pian)幅，其他(ta)仿真圖(tu)略去。可(ke)見，當勵(li)磁結構(gou)☎️的偏🌈置(zhi)角不同(tong)時，x軸方(fang)向的磁(ci)感應強(qiang)度矢量(liang)值存在(zai)一定變(bian)化，但是(shi)😍無法給(gei)予數值(zhi)上的分(fen)析結果(guo)，下面将(jiang)用磁場(chang)評價指(zhi)标加以(yi)分析。

3仿(pang)真結果(guo)分析
　　爲(wei)了詳實(shi)地考查(cha)電磁流(liu)量計勵(li)磁結構(gou)偏置對(dui)流量計(ji)測量🍓區(qu)🍓域中磁(ci)感應強(qiang)度分布(bu)情況的(de)影響，運(yun)用第1節(jie)介紹的(de)磁場評(ping)價指标(biao)對勵磁(ci)結構不(bu)同偏🏃‍♀️置(zhi)角度下(xia)的磁場(chang)進行分(fen)析。
　　圖4爲(wei)勵磁線(xian)圈偏置(zhi)角不同(tong)時的磁(ci)場強度(du)分析結(jie)果，可以(yi)看出，在(zai)勵磁結(jie)構偏置(zhi)時，電磁(ci)流量計(ji)測量區(qu)域的平(ping)均磁場(chang)有一定(ding)變化，偏(pian)置角度(du)越大，測(ce)量區域(yu)的平均(jun)磁場越(yue)小。圖5爲(wei)勵磁線(xian)圈偏置(zhi)角不同(tong)時測量(liang)區域變(bian)異系數(shu)的分析(xi)結果，可(ke)以看出(chu)，勵磁結(jie)構偏置(zhi)角度越(yue)大，測量(liang)區域的(de)磁場變(bian)異系數(shu)越大，即(ji)磁場強(qiang)度分布(bu)波動性(xing)越大。

　　圖6爲(wei)勵磁線(xian)圈偏置(zhi)角不同(tong)時磁場(chang)強度在(zai)測量區(qu)域♌均勻(yun)面積📞分(fen)析，可以(yi)看出，在(zai)勵磁結(jie)構偏置(zhi)時，電🐉磁(ci)流🐆量計(ji)測量區(qu)域的磁(ci)場均勻(yun)區域存(cun)在變化(hua)，偏置角(jiao)度‼️越大(da)，測🏒量區(qu)域的均(jun)勻區域(yu)越小，即(ji)測量區(qu)🈲域測磁(ci)場均勻(yun)性越差(cha)。

　　圖7爲(wei)勵磁線(xian)圈偏置(zhi)角不同(tong)時電磁(ci)感應信(xin)号的分(fen)析結🔴果(guo)，流量計(ji)瞬時感(gan)應信号(hao)是設定(ding)流體速(su)度不變(bian)的情況(kuang)下勵磁(ci)結構的(de)偏置角(jiao)不同時(shi)進行的(de)仿真。可(ke)以看出(chu)，在其他(ta)條件不(bu)變✉️的情(qing)況下，勵(li)磁結構(gou)🚶‍♀️偏置角(jiao)度越大(da)，流量計(ji)感應信(xin)🍉号就越(yue)小。
　　由以(yi)上仿真(zhen)結果分(fen)析:電磁(ci)流量計(ji)勵磁線(xian)圈存在(zai)☎️偏置會(hui)造💰成👣電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)區域中(zhong)磁場分(fen)布變化(hua)，進而給(gei)電磁😍流(liu)量計測(ce)量帶來(lai)一定的(de)誤差。
4結(jie)束語
　　運(yun)用有限(xian)元軟件(jian)對電磁(ci)流量計(ji)勵磁結(jie)構存在(zai)偏🐕置進(jin)行了💋建(jian)模仿真(zhen)研究，通(tong)過模型(xing)分析了(le)流量和(he)不同勵(li)磁結構(gou)偏置情(qing)況下，電(dian)磁流量(liang)計磁場(chang)分布情(qing)況以及(ji)對流量(liang)計電極(ji)兩端獲(huo)取感應(ying)信号大(da)小影響(xiang)情況☎️的(de)研究，進(jin)而獲得(de)由😘勵磁(ci)線圈不(bu)對稱引(yin)起的測(ce)量誤差(cha)。當然，目(mu)前電磁(ci)流量計(ji)出庫前(qian)會進行(hang)校準，但(dan)是在較(jiao)大測量(liang)管道的(de)應用中(zhong)，實流🌈校(xiao)驗成本(ben)較大，因(yin)此會選(xuan)用幹标(biao)定等手(shou)段，這一(yi)過程中(zhong)，勵磁線(xian)圈的不(bu)對稱會(hui)産生一(yi)定的測(ce)量🐇誤差(cha)。

以上内(nei)容來源(yuan)于網絡(luo)，如有侵(qin)權請聯(lian)系即删(shan)除!