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技术文章  

电磁流量计磁场仿真分析


发布日期:2020-06-19 点击:193次
  电磁流量计传感器结构图如图 2-9 所示,除了线圈和电极,中间部分为填料,电极之间为绝缘衬里,其目的是防止感应信号电压被金属管短路。

  该流量计为外流式电磁流量计,水平与垂直方向各有两个线圈,用来产生磁场。流体流过管道与流量计的环形空间,切割磁力线产生感生电势,通过四个电极即可进行测量。
  将电磁流量计置于管道中心位置(通过上下扶正器),建立实体模型。模型中有六种不同的材料,在分析时,需要给每种材料施加一个属性―磁导率,否则不能进行求解。将六种不同属性的材料用不同颜色显示,如图2-10 所示,仪器与管壁之间绿色部分即为流体通过的环形空间。

  选定单元等级,将模型划分网格。单元等级分为1~10,1 表示最精细,10表示最粗糙,中间值以此类推。我们在分析时采用了最高等级,划分后单元数量为3577,以获得较精确的结果。网格分布图和节点分布图如图2-11 和图2-12所示。由图可见,在靠近线圈和电极的部分网格剖分较密,而在其他部分则较稀疏。

  设置好各种材料的磁导率,施加电流密度后,即可计算模型的磁场分布,结果如图2-13 所示。

  由于电磁流量计的结构尺寸非常对称,仪器位于管道中心,通电后四个线圈相当于交替放置的N、S 极,产生的磁场也是对称分布的。流体从仪器与管道的环形空间流过,切割磁力线产生感生电势,通过四个对称分布的电极即可进行测量。
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