電磁流量計 的(de)勵磁線圈在實際(jì)制造中可能不對(dui)稱，尤其在較大的(de)電磁流量計傳感(gǎn)器制作過程中存(cun)在這個問題的可(ke)能性更大。但是，針(zhēn)📧對勵磁線圈可能(neng)存在的位置偏差(chà)情況💯進行分析的(de)文🔞獻卻較🌂少。運用(yong)有限元軟件Ansys對👈電(dian)磁流量計勵磁線(xian)🌈圈不對稱問題建(jian)立💋磁場仿真模型(xing)，并在模型❌下進行(hang)數值仿真分析勵(lì)磁線圈不對稱💞對(dui)電磁流量計測量(liàng)區域磁場❓強度分(fèn)布的影♻️響，對因此(cǐ)而帶來的測量信(xin)号的變化進行分(fen)析。
1磁場評價指标(biao)與電磁測量原理(lǐ)
　　電磁流量計的磁(ci)場評價指标做了(le)描述，主要有樣本(ben)平均值、變異系數(shù)和均勻區域面積(jī)。爲了考察勵磁線(xiàn)圈不對稱時電磁(ci)流量計測量信号(hao)的變化，引💚入文獻(xian)［5］中的磁場評價指(zhi)标來分析勵磁線(xian)圈不對稱［4，5］測量區(qū)域中的磁場變化(huà)情況，進而研究瞬(shùn)時感☂️應電勢值。
　　均(jun)勻區域面積就是(shi)在測量區域中，中(zhong)心點的磁場強度(du)設爲标準值B00，設定(ding)該區域中的其他(ta)點磁場強度爲Bxy，滿(man)足在測量區域中(zhōng)所占的面積爲均(jun1)勻區域面積。
　　變異(yì)系數又稱“标準差(cha)率”，是衡量資料中(zhōng)各觀測值變異程(chéng)度的🌐另一個統計(ji)量。标準變異系數(shu)是一組數據的變(biàn)異指标與🌈其平均(jun1)指标之比，爲相對(dui)變異指标，即CV=樣本(ben)标☔準差s/樣本平均(jun1)值`χ。
　　由Maxwell方程，并在一(yī)定的假設條件下(xià)，可得電磁流量計(jì)👌的♍感應電☂️勢值(即(ji)兩電極的電勢差(chà))的表達式:

式中
A———對(duì)所有空間積分;
B———磁(ci)感應強度;
L———絕緣管(guǎn)道筒長一半;
r———流量(liàng)計截面管半徑;
V———導(dao)電流體的流速;
W———矢(shǐ)量權重函數［6］，它是(shi)一個隻由電磁流(liú)量計本身結構決(jué)定的量⭐。
可見，隻要(yào)确定了V、B、W和r，就可以(yǐ)求得流量計的感(gan)應電勢差⁉️。
2仿真模(mó)型與仿真實驗
2．1仿(páng)真模型
　　爲了考查(cha)電磁流量計傳感(gan)器中勵磁結構不(bú)對稱問☁️題，設定了(le)如圖1所示的電磁(ci)流量計勵磁結構(gòu)Ansys仿真模型，Ansys仿真模(mó)型中隻對❗電磁流(liu)量計傳感器測量(liàng)電極截面進行🔴建(jiàn)模，兩個電極中心(xīn)方向稱爲y軸，過測(cè)量管道中心垂直(zhi)y軸的爲x軸，x軸與y軸(zhou)構成直角坐标系(xi)，管道中心爲坐标(biāo)原點o，線圈邊緣與(yu)x軸的夾角🔞分别爲(wei)a與b，磁芯邊緣與x軸(zhóu)的夾角爲b。

1———線圈位(wèi)置;
2———磁芯位置，磁芯(xīn)與線圈構成勵磁(ci)結構;
3———電極及其固(gu)定器件位置;
4———測量(liang)管道(測量區域);
5———襯(chèn)裏;
6、7———内徑壁與外徑(jìng)壁
2．2仿真實驗
　　仿真(zhen)實驗中，設定電磁(cí)流量計左邊的(x負(fù)軸向)勵磁結👅構不(bú)變👨‍❤️‍👨，右邊的(x正軸向(xiàng))的勵磁結構安裝(zhuang)角度a分别爲偏置(zhi)0、5、10、15°，仿真勵磁線圈不(bú)對稱不同角度情(qing)況下⭕對電磁流量(liang)計測量區域磁場(chang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼強度分布的影響(xiang)，結果如圖2所示。
　　可(kě)以看出，當勵磁結(jie)構安置有所偏置(zhi)時，電磁流量計測(ce)量區域内部磁力(lì)線方向發生變化(hua)，偏置角越🏒大，磁力(lì)線方向♋變化越大(dà)。

　　圖3顯示了勵(li)磁結構偏置角度(dù)爲15°時測量區域的(de)磁場分🏒布，爲節省(shěng)篇幅，其他仿真圖(tú)略去。可見，當勵磁(ci)結構🙇🏻的偏👨‍❤️‍👨置角🈲不(bu)同時，x軸方向的磁(ci)感應強度矢量值(zhí)存在一定變化，但(dan)是無法給💃予數值(zhi)上的分析結果，下(xià)面将用磁場評😍價(jià)指标加以分析。

3仿真結(jié)果分析
　　爲了詳實(shí)地考查電磁流量(liang)計勵磁結構偏置(zhi)對流量計測量區(qu)🐇域中磁感應強度(dù)分布情況的影響(xiang)，運用第1節介紹的(de)磁場評價指标對(duì)勵磁結構不同偏(pian)置角度下的磁場(chang)進行分析。
　　圖4爲勵(li)磁線圈偏置角不(bú)同時的磁場強度(du)分析結果🈲，可以看(kàn)出♍，在勵磁結構偏(pian)置時，電磁流量計(ji)測量區域的平均(jun)磁場有一定變化(huà)，偏置角度越大，測(cè)量區域的🍓平均磁(cí)場越小🐆。圖5爲勵磁(cí)線圈偏置角不同(tong)時測量區域變異(yì)系數的分析結果(guo)，可以看出，勵磁結(jié)構偏置角度越大(dà)，測量區域的磁場(chǎng)變異系數越大，即(jí)磁場強度分布波(bo)動性越✏️大。

　　圖6爲勵磁線圈偏(pian)置角不同時磁場(chang)強度在測量區🔞域(yù)均勻🎯面積分析，可(ke)以看出，在勵磁結(jie)構偏置時，電磁流(liu)✌️量計測量區域的(de)磁場均勻區域存(cún)在變化，偏置角度(du)🌈越大，測量區域的(de)均勻區域越小，即(ji)測量區域測磁場(chang)均勻性越💯差。

　　圖7爲勵(li)磁線圈偏置角不(bu)同時電磁感應信(xin)号的分析結果，流(liú)量計瞬時感應信(xìn)号是設定流體速(sù)度不變的情況下(xià)勵磁結構的偏置(zhi)角不同時進行的(de)仿真。可以看出，在(zai)其他條✊件不變✍️的(de)情況下，勵磁結構(gòu)偏置角度越大，流(liú)量計感應信号就(jiù)越小。
　　由以上仿真(zhēn)結果分析:電磁流(liú)量計勵磁線圈存(cún)在偏置會造成🛀🏻電(diàn)磁流量計測量區(qu)域中磁場分布變(biàn)化，進而給電磁流(liú)量計測量帶來一(yī)定的誤差。
4結束語(yǔ)
　　運用有限元軟件(jian)對電磁流量計勵(li)磁結構存在偏置(zhì)進行🤩了建模仿真(zhēn)研究，通過模型分(fèn)析了流量和不同(tóng)勵磁結構⚽偏置情(qing)況下，電磁流量計(ji)磁場分布情況以(yi)及對流量計電極(ji)兩端🧑🏾‍🤝‍🧑🏼獲取感應信(xìn)号大小影響情況(kuang)的研究，進而獲得(dé)由勵磁線圈不對(duì)稱引起的測量誤(wu)差。當然，目前電磁(ci)流量計出庫前會(huì)進行校準，但是在(zài)較大測量管道的(de)應用中，實流👄校驗(yàn)成本較大，因此會(hui)選用幹标定等手(shǒu)段，這一過程中，勵(lì)磁線圈的不對稱(cheng)會産生一定的測(ce)量誤差。

以上内容(róng)來源于網絡，如有(you)侵權請聯系即删(shān)除!