電(dian)磁流量(liàng)計 的勵(li)磁線圈(quan)在實際(jì)制造中(zhōng)可能不(bú)對稱，尤(you)其在較(jiào)大的電(dian)💋磁流量(liang)計傳感(gan)器制作(zuò)過程中(zhōng)存在這(zhè)個問題(tí)的可能(neng)性更大(da)。但是，針(zhen)對勵磁(ci)線圈可(ke)能存在(zài)的🥵位置(zhì)偏差情(qing)況⛱️進行(háng)分析的(de)文獻卻(que)較少。運(yun)用有限(xiàn)元軟件(jian)Ansys對電磁(cí)流量計(ji)勵磁線(xian)圈不對(dui)稱問題(tí)建立磁(ci)場仿真(zhēn)模⭕型，并(bìng)在模型(xing)下進行(hang)數值仿(pang)真分析(xī)勵㊙️磁線(xiàn)圈不對(duì)稱對電(diàn)磁流量(liàng)計測量(liang)區域磁(ci)場強度(dù)🎯分布的(de)影響，對(duì)因此而(ér)帶來的(de)測量信(xìn)号的變(biàn)化進行(háng)分析。
1磁(cí)場評價(jià)指标與(yu)電磁測(ce)量原理(li)
　　電磁流(liú)量計的(de)磁場評(ping)價指标(biao)做了描(miao)述，主要(yào)有樣🏃🏻本(ben)平均值(zhi)、變異系(xì)數和均(jun)勻區域(yu)面積。爲(wei)了考察(chá)勵磁線(xiàn)圈不對(duì)稱時電(diàn)磁流量(liang)計測量(liàng)信号的(de)變化，引(yin)入文獻(xian)［5］中的磁(ci)場評價(jià)🔞指标來(lái)🚶‍♀️分析勵(lì)✌️磁線圈(quan)不對稱(chēng)［4，5］測量區(qu)域中的(de)磁場變(biàn)化情況(kuàng)，進而研(yán)究瞬時(shí)感應電(diàn)勢值。
　　均(jun1)勻區域(yù)面積就(jiu)是在測(cè)量區域(yu)中，中心(xīn)點的磁(cí)場強度(du)設爲标(biao)準值B00，設(shè)定該區(qu)域中的(de)其他點(diǎn)磁場強(qiang)🏒度爲Bxy，滿(mǎn)足在測(cè)量區域(yu)中所占(zhan)的面積(jī)爲均勻(yun)區域面(miàn)積。
　　變異(yì)系數又(you)稱“标準(zhun)差率”，是(shi)衡量資(zī)料中各(ge)觀測值(zhí)變異程(chéng)度的🛀🏻另(lìng)一個統(tǒng)計量。标(biāo)準變異(yi)系數是(shi)一組數(shu)據⭐的變(biàn)異指标(biāo)與其平(ping)均指标(biāo)之比，爲(wei)相對變(biàn)異指标(biao)，即CV=樣本(běn)标準差(cha)s/樣本平(píng)均值`χ。
　　由(you)Maxwell方程，并(bing)在一定(ding)的假設(shè)條件下(xia)，可得電(dian)磁流量(liàng)計的感(gǎn)應電勢(shi)值(即兩(liǎng)電極的(de)電勢差(chà))的表達(dá)式:

式中(zhōng)
A———對所有(you)空間積(ji)分;
B———磁感(gǎn)應強度(dù);
L———絕緣管(guan)道筒長(zhǎng)一半;
r———流(liu)量計截(jie)面管半(bàn)徑;
V———導電(dian)流體的(de)流速;
W———矢(shi)量權重(zhong)函數［6］，它(tā)是一個(gè)隻由電(dian)磁流量(liàng)計本身(shen)結♉構決(jue)定的量(liàng)。
可見，隻(zhī)要确定(ding)了V、B、W和r，就(jiù)可以求(qiu)得流量(liang)計的感(gan)應電勢(shi)差✊。
2仿真(zhen)模型與(yǔ)仿真實(shi)驗
2．1仿真(zhēn)模型
　　爲(wei)了考查(chá)電磁流(liu)量計傳(chuán)感器中(zhōng)勵磁結(jié)構不對(duì)稱♌問題(tí)，設🐕定👌了(le)如圖1所(suǒ)示的電(diàn)磁流量(liang)計勵磁(cí)結構Ansys仿(páng)🌈真模型(xing)，Ansys仿真模(mo)型中隻(zhi)對電磁(ci)流量計(jì)傳感器(qi)測量電(dian)極截面(miàn)進行建(jiàn)模，兩個(gè)電極中(zhong)心方向(xiàng)稱爲y軸(zhóu)，過測量(liàng)管道中(zhong)心垂直(zhi)y軸的爲(wèi)x軸，x軸與(yu)y軸構成(chéng)直角坐(zuò)标系，管(guan)道中心(xin)爲坐标(biāo)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(biān)緣與x軸(zhóu)的夾角(jiǎo)爲b。

1———線圈位(wei)置;
2———磁芯(xīn)位置，磁(ci)芯與線(xiàn)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(qū)域);
5———襯裏(li);
6、7———内徑壁(bi)與外徑(jing)壁
2．2仿真(zhēn)實驗
　　仿(páng)真實驗(yan)中，設定(ding)電磁流(liu)量計左(zuǒ)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(jié)構安裝(zhuāng)角度a分(fèn)别爲偏(piān)置✊0、5、10、15°，仿真(zhen)勵磁🏃🏻線(xian)圈✨不對(dui)稱不同(tong)角度情(qíng)況下對(duì)電磁📧流(liú)量計測(cè)量區✍️域(yu)磁場🏃‍♀️強(qiang)度分布(bù)的影響(xiang)，結果如(ru)圖2所示(shì)。
　　可以看(kan)出，當勵(lì)磁結構(gòu)安置有(you)所偏置(zhi)時，電磁(cí)流量計(jì)測量區(qu)🤞域内部(bu)磁力線(xiàn)方向發(fa)生變化(huà)，偏置角(jiǎo)越大，磁(cí)力線方(fāng)向🚶‍♀️變化(huà)越大📱。

　　圖3顯示(shi)了勵磁(ci)結構偏(pian)置角度(du)爲15°時測(cè)量區域(yù)的磁場(chang)分布🎯，爲(wèi)🏒節省篇(pian)幅，其他(ta)仿真圖(tu)略去。可(ke)見，當勵(li)磁結構(gòu)的偏置(zhì)角♊不同(tóng)時，x軸方(fāng)向的磁(cí)感應強(qiáng)度矢量(liàng)值存在(zài)一定變(bian)化，但是(shi)無法給(gěi)予數值(zhí)♈上的分(fen)析結果(guǒ)，下面将(jiāng)用磁場(chǎng)評價指(zhǐ)标加以(yi)分析。

3仿(páng)真結果(guo)分析
　　爲(wèi)了詳實(shí)地考查(chá)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(cí)感應強(qiang)度分布(bu)情況的(de)影響，運(yùn)😄用第1節(jie)介紹的(de)磁場評(ping)價指标(biāo)對勵磁(cí)結構不(bu)同偏置(zhi)角度下(xià)的磁場(chang)進行分(fen)析。
　　圖4爲(wei)勵磁線(xian)圈偏置(zhi)角不同(tóng)時的磁(cí)場強度(dù)分析結(jie)💰果，可以(yi)看出，在(zai)勵磁結(jie)構偏置(zhì)時，電磁(ci)流量計(ji)測量區(qū)域的平(ping)均磁場(chang)有一定(ding)👌變化，偏(piān)置角度(du)越大，測(ce)量區域(yù)的平均(jun1)磁場越(yue)小😍。圖5爲(wei)勵磁線(xiàn)圈偏置(zhì)角不同(tóng)時測量(liàng)區域變(bian)異系數(shù)的分析(xī)結果，可(kě)以看出(chu)，勵磁💃🏻結(jié)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(bù)波動性(xing)越大。

　　圖6爲(wei)勵磁線(xian)圈偏置(zhì)角不同(tóng)時磁場(chǎng)強度在(zai)測量區(qū)域均勻(yún)面積分(fèn)析，可以(yi)看出，在(zai)勵磁結(jié)構偏置(zhì)時，電磁(cí)流量計(jì)測量💘區(qū)域的磁(ci)場均勻(yún)區域存(cún)在變化(huà)，偏置角(jiǎo)度越大(dà)，測量區(qū)域的均(jun1)勻區域(yu)越小，即(jí)測量區(qu)域測磁(ci)場均勻(yún)性越💰差(cha)。

　　圖7爲(wèi)勵磁線(xiàn)圈偏置(zhì)角不同(tóng)時電磁(cí)感應信(xìn)号的分(fen)析🙇‍♀️結🈲果(guo)，流量計(ji)瞬時感(gǎn)應信号(hào)是設定(dìng)流體速(sù)度不變(biàn)的情況(kuang)📱下勵磁(ci)結構的(de)偏置角(jiǎo)不同時(shí)進行的(de)仿真。可(kě)以📱看出(chū)，在其他(ta)條件不(bú)變的情(qing)況下，勵(lì)磁結構(gou)偏置角(jiao)度越大(dà)，流量計(jì)感應信(xìn)号就越(yuè)小。
　　由以(yǐ)上仿真(zhēn)結果分(fèn)析:電磁(ci)流量計(jì)勵磁線(xian)圈存在(zai)偏置會(huì)造🌈成電(dian)磁流量(liàng)計測量(liàng)區域中(zhōng)磁場分(fen)布變化(huà)，進而給(gěi)電磁🔞流(liú)量計測(cè)量帶來(lái)一定的(de)誤差。
4結(jié)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(jiàn)模仿真(zhen)研究，通(tōng)過模型(xing)分析了(le)流量和(he)不同勵(li)磁結構(gòu)偏置情(qíng)況下，電(diàn)磁流量(liang)計磁場(chǎng)分布情(qing)況以及(jí)對流⛷️量(liàng)計電極(jí)兩端💁獲(huo)取感應(ying)信号大(dà)小影響(xiǎng)情況的(de)研究，進(jin)而獲得(de)由勵磁(ci)線圈不(bu)對稱引(yǐn)㊙️起的測(cè)量誤差(chà)。當然，目(mu)前電磁(cí)流量計(ji)出庫前(qian)會進行(hang)校準，但(dàn)是在較(jiao)大測量(liang)管道🌈的(de)應用中(zhōng)，實流校(xiao)驗成本(ben)較大，因(yin)此會選(xuan)用幹📧标(biao)定等手(shǒu)段，這一(yī)過程中(zhōng)，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(luò)，如有侵(qin)權請聯(lián)系即删(shan)除!