電磁流量計勵磁線圈磁場仿真數(shù)據(jù)分析
為了對仿真結(jié)果進行分析對比，定義了 3 個指標ε1，ε2和 ε3。1) ε1為磁通密度沿中軸線分布的均勻度，表達式為max min1(0,0,0)( ) B B z zB
(5)2) ε2為磁通密度沿測量管軸方向分布的均勻度，表達式為0 0.02520( ) z zzB BB
(6)
3) ε3 用來描述磁通密度在整個空間分布的均勻度，表達式為max min3( )vB BB
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(7)表 1 所示為在勵磁線圈軸向長度相同、用料相同及勵磁條件相同下進行仿真所得結(jié)果。對 3 種線圈的磁場進行計算，各自對應(yīng)的 3 個指標 ε1，ε2和 ε3如表2 所示。結(jié)合表 1 與表 2，分析可：
1) 圓形，菱形線圈產(chǎn)生磁場磁通密度較大，馬鞍形相對較小。磁通密度由大到小為
表 2 指標分析Table 2 Analysis of index指標 馬鞍 圓形 菱形ε1 0.049 8 0.087 0 0.157 7ε2 0.026 8 0.079 0 0.178 0ε3 0.617 2 0.855 4 1.515 0Bcircle＞Bdiamond＞Bsaddle (8)
2) ε1越接近 0，表示磁通密度沿中軸線分布越均勻。由表 2 可以看到 3 種勵磁線圈均勻度 ε1的由小到大為ε1saddle＜ε1circle＜ε1diamond (9)
3) ε2越接近 0，表示磁通密度沿測量管軸方向分布越均勻，3 種勵磁線圈均勻度 ε2的由小到大：
ε2saddle＜ε2circle＜ε2 diamond (10)
4) ε3越接近 0 表示磁通密度在整個空間分布越均勻，3 種勵磁線圈均勻度 ε3的由小到大為：ε3circle≈ε3saddle＜ε3 diamond
(11)綜上可以得出如下結(jié)論：
1) 結(jié)合表 1 所得數(shù)據(jù)，分別從磁通密度和磁場均勻度 2 個方面進行比較分析，可以看出圓形勵磁線圈的勵磁效果最好。
2) 圓形和馬鞍形線圈產(chǎn)生的勵磁磁場的磁通密度沿中軸線分布較均勻；馬鞍形線產(chǎn)生的勵磁磁場的圈磁通密度沿測量管軸方向分布較均勻；圓形線圈產(chǎn)生的勵磁磁場的磁通密度在整個空間分布較均勻；而菱形線圈產(chǎn)生的勵磁磁場的磁通密度沿各個方向都最不均勻。
綜上所述，圓形勵磁線圈的勵磁磁場均勻度最好。在條件相同情況下，計算利用圓形線圈勵磁的測量精度比傳統(tǒng)的馬鞍形線圈勵磁的測量精度提高了10.3%。