电磁流量计励磁线圈磁场仿真数据分析
为了对仿真结果进行分析对比，定义了 3 个指标ε1，ε2和 ε3。1) ε1为磁通密度沿中轴线分布的均匀度，表达式为max min1(0,0,0)( ) B B z zB
(5)2) ε2为磁通密度沿测量管轴方向分布的均匀度，表达式为0 0.02520( ) z zzB BB
(6)
3) ε3 用来描述磁通密度在整个空间分布的均匀度，表达式为max min3( )vB BB
(7)表 1 所示为在励磁线圈轴向长度相同、用料相同及励磁条件相同下进行仿真所得结果。对 3 种线圈的磁场进行计算，各自对应的 3 个指标 ε1，ε2和 ε3如表2 所示。结合表 1 与表 2，分析可：
1) 圆形，菱形线圈产生磁场磁通密度较大，马鞍形相对较小。磁通密度由大到小为
表 2 指标分析Table 2 Analysis of index指标 马鞍 圆形 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，表示磁通密度沿中轴线分布越均匀。由表 2 可以看到 3 种励磁线圈均匀度 ε1的由小到大为ε1saddle＜ε1circle＜ε1diamond (9)
3) ε2越接近 0，表示磁通密度沿测量管轴方向分布越均匀，3 种励磁线圈均匀度 ε2的由小到大：
ε2saddle＜ε2circle＜ε2 diamond (10)
4) ε3越接近 0 表示磁通密度在整个空间分布越均匀，3 种励磁线圈均匀度 ε3的由小到大为：ε3circle≈ε3saddle＜ε3 diamond
(11)综上可以得出如下结论：
1) 结合表 1 所得数据，分别从磁通密度和磁场均匀度 2 个方面进行比较分析，可以看出圆形励磁线圈的励磁效果最好。
2) 圆形和马鞍形线圈产生的励磁磁场的磁通密度沿中轴线分布较均匀；马鞍形线产生的励磁磁场的圈磁通密度沿测量管轴方向分布较均匀；圆形线圈产生的励磁磁场的磁通密度在整个空间分布较均匀；而菱形线圈产生的励磁磁场的磁通密度沿各个方向都最不均匀。
综上所述，圆形励磁线圈的励磁磁场均匀度最好。在条件相同情况下，计算利用圆形线圈励磁的测量精度比传统的马鞍形线圈励磁的测量精度提高了10.3%。