電磁(ci)流量(liang)計 的(de)勵磁(ci)線圈(quan)在實(shi)際制(zhi)造中(zhong)可能(neng)不對(dui)稱，尤(you)其在(zai)較🍉大(da)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)傳感(gan)器制(zhi)作過(guo)程中(zhong)存在(zai)這個(ge)問題(ti)的可(ke)能性(xing)更⚽大(da)。但是(shi)，針對(dui)勵磁(ci)線圈(quan)可能(neng)存在(zai)的位(wei)置偏(pian)差情(qing)況進(jin)行分(fen)析的(de)文👉獻(xian)卻較(jiao)少。運(yun)用有(you)限元(yuan)軟件(jian)Ansys對電(dian)磁流(liu)量🤟計(ji)勵磁(ci)線圈(quan)不對(dui)稱🎯問(wen)題建(jian)立磁(ci)場仿(pang)真模(mo)型，并(bing)在模(mo)型下(xia)進行(hang)數值(zhi)仿真(zhen)分析(xi)勵📧磁(ci)線圈(quan)不對(dui)稱對(dui)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量區(qu)域磁(ci)場強(qiang)度🌂分(fen)布的(de)影♋響(xiang)，對因(yin)⭕此而(er)帶🥵來(lai)的測(ce)量👅信(xin)号的(de)變化(hua)進行(hang)分析(xi)。
1磁場(chang)評價(jia)指标(biao)與電(dian)磁測(ce)量原(yuan)理
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)的磁(ci)場評(ping)價指(zhi)标做(zuo)了描(miao)述，主(zhu)要有(you)樣本(ben)平均(jun)值、變(bian)異系(xi)數和(he)均勻(yun)區域(yu)面積(ji)。爲了(le)考察(cha)勵磁(ci)線🚶圈(quan)不對(dui)稱時(shi)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量信(xin)号的(de)變化(hua)，引入(ru)文獻(xian)［5］中的(de)磁場(chang)評價(jia)指标(biao)來分(fen)析勵(li)磁線(xian)圈不(bu)對稱(cheng)［4，5］測量(liang)區域(yu)中的(de)磁場(chang)變化(hua)情況(kuang)，進而(er)研究(jiu)瞬時(shi)感⚽應(ying)電勢(shi)值。
　　均(jun)勻區(qu)域面(mian)積就(jiu)是在(zai)測量(liang)區域(yu)中，中(zhong)心點(dian)的磁(ci)場強(qiang)度設(she)爲标(biao)準值(zhi)B00，設定(ding)該區(qu)域中(zhong)的其(qi)他點(dian)磁場(chang)強度(du)爲Bxy，滿(man)足在(zai)測量(liang)區域(yu)中所(suo)占的(de)面積(ji)爲均(jun)勻區(qu)域面(mian)積。
　　變(bian)異系(xi)數又(you)稱“标(biao)準差(cha)率”，是(shi)衡量(liang)資料(liao)中各(ge)觀測(ce)值變(bian)異程(cheng)😍度的(de)😄另一(yi)個統(tong)計量(liang)。标準(zhun)變異(yi)系數(shu)是一(yi)組數(shu)據的(de)變異(yi)指📞标(biao)與其(qi)平㊙️均(jun)指标(biao)之比(bi)，爲相(xiang)對變(bian)異指(zhi)标，即(ji)CV=樣本(ben)标準(zhun)差s/樣(yang)本平(ping)均值(zhi)`χ。
　　由Maxwell方(fang)程，并(bing)在一(yi)定的(de)假設(she)條件(jian)下，可(ke)得電(dian)磁流(liu)量計(ji)的感(gan)應電(dian)💃🏻勢值(zhi)(即兩(liang)電極(ji)的電(dian)勢差(cha))的表(biao)達式(shi):

式中(zhong)
A———對所(suo)有空(kong)間積(ji)分;
B———磁(ci)感應(ying)強度(du);
L———絕緣(yuan)管道(dao)筒長(zhang)一半(ban);
r———流量(liang)計截(jie)面管(guan)半徑(jing);
V———導電(dian)流體(ti)的流(liu)速;
W———矢(shi)量權(quan)重函(han)數［6］，它(ta)是一(yi)個隻(zhi)由電(dian)磁流(liu)量計(ji)本身(shen)結🤟構(gou)👨‍❤️‍👨決🌈定(ding)的量(liang)。
可見(jian)，隻要(yao)确定(ding)了V、B、W和(he)r，就可(ke)以求(qiu)得流(liu)量計(ji)的感(gan)應電(dian)勢差(cha)💃。
2仿真(zhen)模型(xing)與仿(pang)真實(shi)驗
2．1仿(pang)真模(mo)型
　　爲(wei)了考(kao)查電(dian)磁流(liu)量計(ji)傳感(gan)器中(zhong)勵磁(ci)結構(gou)不對(dui)稱問(wen)題，設(she)定了(le)✉️如圖(tu)1所示(shi)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)勵磁(ci)結構(gou)Ansys仿❤️真(zhen)模🌈型(xing)，Ansys仿💜真(zhen)模型(xing)中隻(zhi)對💜電(dian)磁流(liu)量計(ji)傳感(gan)器測(ce)量電(dian)極截(jie)面進(jin)行建(jian)模，兩(liang)個電(dian)極中(zhong)心方(fang)向稱(cheng)爲y軸(zhou)，過測(ce)量管(guan)道中(zhong)心垂(chui)直y軸(zhou)的爲(wei)x軸，x軸(zhou)與y軸(zhou)構成(cheng)直角(jiao)坐标(biao)系，管(guan)道中(zhong)心爲(wei)坐标(biao)原點(dian)o，線圈(quan)邊緣(yuan)與x軸(zhou)的夾(jia)角分(fen)别爲(wei)a與b，磁(ci)芯邊(bian)緣與(yu)x軸的(de)夾角(jiao)爲b。

1———線(xian)圈位(wei)置;
2———磁(ci)芯位(wei)置，磁(ci)芯與(yu)線圈(quan)構成(cheng)勵磁(ci)結構(gou);
3———電極(ji)及其(qi)固定(ding)器件(jian)位置(zhi);
4———測量(liang)管道(dao)(測量(liang)區域(yu));
5———襯裏(li);
6、7———内徑(jing)壁與(yu)外徑(jing)壁
2．2仿(pang)真實(shi)驗
　　仿(pang)真實(shi)驗中(zhong)，設定(ding)電磁(ci)流量(liang)計左(zuo)邊的(de)(x負軸(zhou)向)勵(li)磁結(jie)構不(bu)變，右(you)🌐邊的(de)(x正軸(zhou)向)的(de)勵磁(ci)結構(gou)安裝(zhuang)角度(du)a分🐆别(bie)爲偏(pian)置0、5、10、15°，仿(pang)真勵(li)磁🍓線(xian)圈不(bu)對稱(cheng)不同(tong)角度(du)情況(kuang)下對(dui)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量區(qu)域磁(ci)場強(qiang)度分(fen)🙇🏻布的(de)影響(xiang)，結果(guo)如圖(tu)2所示(shi)。
　　可以(yi)看出(chu)，當勵(li)磁結(jie)構安(an)置有(you)所偏(pian)置時(shi)，電磁(ci)流量(liang)💋計測(ce)量區(qu)域内(nei)部磁(ci)力線(xian)方向(xiang)發生(sheng)變化(hua)，偏置(zhi)角越(yue)大，磁(ci)力線(xian)㊙️方向(xiang)☀️變化(hua)越大(da)。

　　圖3顯(xian)示了(le)勵磁(ci)結構(gou)偏置(zhi)角度(du)爲15°時(shi)測量(liang)區域(yu)的磁(ci)場分(fen)布，爲(wei)節🧡省(sheng)篇幅(fu)，其他(ta)仿真(zhen)圖略(lue)去。可(ke)見，當(dang)勵磁(ci)💃🏻結構(gou)的偏(pian)置角(jiao)不同(tong)時，x軸(zhou)方向(xiang)的磁(ci)感應(ying)強度(du)矢量(liang)值存(cun)在🍉一(yi)定變(bian)化，但(dan)是無(wu)法給(gei)予數(shu)值上(shang)的分(fen)析結(jie)果，下(xia)面将(jiang)用磁(ci)場評(ping)價指(zhi)标加(jia)以分(fen)析。

3仿(pang)真結(jie)果分(fen)析
　　爲(wei)了詳(xiang)實地(di)考查(cha)電磁(ci)流量(liang)計勵(li)磁結(jie)構偏(pian)置對(dui)流量(liang)計測(ce)量區(qu)域中(zhong)磁感(gan)應強(qiang)度分(fen)布情(qing)況的(de)影響(xiang)，運用(yong)第1節(jie)介紹(shao)的磁(ci)場評(ping)價指(zhi)标對(dui)勵磁(ci)結構(gou)不同(tong)偏❗置(zhi)角度(du)⭕下的(de)磁場(chang)進行(hang)分析(xi)。
　　圖4爲(wei)勵磁(ci)線圈(quan)偏置(zhi)角不(bu)同時(shi)的磁(ci)場強(qiang)度分(fen)析結(jie)果，可(ke)以看(kan)✂️出，在(zai)勵磁(ci)結構(gou)偏置(zhi)時，電(dian)磁流(liu)量計(ji)測量(liang)區域(yu)的平(ping)均磁(ci)場有(you)一定(ding)變化(hua)，偏置(zhi)角度(du)越大(da)，測量(liang)區域(yu)的💁平(ping)均磁(ci)場越(yue)小🌐。圖(tu)5爲勵(li)磁線(xian)圈偏(pian)置角(jiao)不同(tong)時測(ce)量區(qu)域變(bian)異系(xi)數的(de)分析(xi)結果(guo)，可以(yi)看出(chu)，勵磁(ci)結構(gou)偏置(zhi)角度(du)越大(da)，測量(liang)區域(yu)的磁(ci)場變(bian)異系(xi)數越(yue)大，即(ji)磁場(chang)強度(du)分布(bu)波動(dong)性越(yue)大。

　　圖(tu)6爲勵(li)磁線(xian)圈偏(pian)置角(jiao)不同(tong)時磁(ci)場強(qiang)度在(zai)測量(liang)區域(yu)均勻(yun)❓面積(ji)分析(xi)，可以(yi)看出(chu)，在勵(li)磁結(jie)構偏(pian)置時(shi)，電☀️磁(ci)流量(liang)計測(ce)量區(qu)域的(de)磁場(chang)均勻(yun)區域(yu)存在(zai)變化(hua)，偏置(zhi)角度(du)越大(da)，測量(liang)區域(yu)的均(jun)勻區(qu)域越(yue)小，即(ji)測量(liang)區👨‍❤️‍👨域(yu)測磁(ci)場均(jun)勻性(xing)越差(cha)。

　　圖(tu)7爲勵(li)磁線(xian)圈偏(pian)置角(jiao)不同(tong)時電(dian)磁感(gan)應信(xin)号的(de)分析(xi)結果(guo)，流量(liang)計瞬(shun)時感(gan)應信(xin)号是(shi)設定(ding)流體(ti)速度(du)不變(bian)的情(qing)況下(xia)勵磁(ci)結構(gou)的偏(pian)置角(jiao)不同(tong)時進(jin)行的(de)仿🏃🏻真(zhen)。可以(yi)👄看出(chu)，在其(qi)他條(tiao)📧件不(bu)變的(de)情況(kuang)下，勵(li)磁結(jie)構偏(pian)置角(jiao)度🌈越(yue)大，流(liu)量計(ji)感應(ying)信♋号(hao)就越(yue)小。
　　由(you)以上(shang)仿真(zhen)結果(guo)分析(xi):電磁(ci)流量(liang)計勵(li)磁線(xian)圈存(cun)在⭐偏(pian)置會(hui)造♉成(cheng)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量區(qu)域中(zhong)磁場(chang)分布(bu)變化(hua)，進🔴而(er)給電(dian)磁流(liu)量計(ji)測量(liang)帶來(lai)一定(ding)的誤(wu)差。
4結(jie)束語(yu)
　　運用(yong)有限(xian)元軟(ruan)件對(dui)電磁(ci)流量(liang)計勵(li)磁結(jie)構存(cun)在偏(pian)☔置進(jin)行了(le)🌈建模(mo)仿真(zhen)研究(jiu)，通過(guo)模型(xing)分析(xi)了流(liu)量和(he)不同(tong)勵磁(ci)結構(gou)🌏偏置(zhi)情況(kuang)下，電(dian)磁流(liu)量計(ji)磁場(chang)分布(bu)情況(kuang)以及(ji)對流(liu)量計(ji)電極(ji)兩端(duan)獲取(qu)感應(ying)信号(hao)大小(xiao)影響(xiang)情況(kuang)的研(yan)究，進(jin)而獲(huo)得由(you)勵磁(ci)線圈(quan)不對(dui)稱引(yin)起的(de)測量(liang)誤🈲差(cha)。當然(ran)，目前(qian)❌電磁(ci)流量(liang)計出(chu)庫前(qian)會進(jin)🏃🏻‍♂️行校(xiao)準，但(dan)是在(zai)較大(da)測量(liang)管道(dao)的應(ying)用中(zhong)，實流(liu)校驗(yan)成本(ben)較大(da)，因此(ci)會🔞選(xuan)用幹(gan)标定(ding)等手(shou)段，這(zhe)一過(guo)程中(zhong)，勵磁(ci)線圈(quan)的不(bu)對稱(cheng)會産(chan)生一(yi)定的(de)測量(liang)誤差(cha)。

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