電磁流量計勵磁線圈磁場仿真數據分析
為了對仿真結果進行分析對比，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果。對 3 種線圈的磁場進行計算，各自對應的 3 個指標 ε1，ε2和 ε3如表2 所示。結合表 1 與表 2，分析可：
1) 圓形，菱形線圈產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論：
1) 結合表 1 所得數據，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的馬鞍形線圈勵磁的測量精度提高了10.3%。