井下电磁流量计铁芯结构优化设计

 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律测量导电性液体体积流量的仪表，励磁铁芯的结构是影响流量测量的关键之一。利用ANSYS有限元仿真软件，在改变铁芯结构参数的情况下，对井下集流式电磁流量计内部磁场进行仿真；把得到的仿真数据用MATLAB数学计算工具进行处理，分析电磁流量计流道内部的磁场，对磁场的各个评价指标进行综合的权衡，进而从理论上得到***优的铁芯结构参数。仿真结果以及数据分析结果表明，在铁芯的中心角为55º~56º左右时，磁场的各个评价指标都有较好的取值。

        铁芯的结构参数对于磁场的形成是十分的重要的，通过改变铁芯的中心角的方式来改变铁芯结构参数，分析在不同铁芯中心角的情况下各个磁场评价指标的分布，来确定铁芯的***优结构参数。

       为了判断磁场的质量，定义了四个磁场的评价指标：磁感应强度的平均值；磁感应强度的标准差；磁感应强度的中心值；磁场的均匀区域面积。

        对于磁感应强度的平均值和标准差，分别指整个敏感区（流量计流道内）各个节点算术平均值和标准差，把仿真得到的数据文本通过MATLAB可以容易的得到这两个指标。显然，平均值越大越好，标准差越小越好；对于磁感应强度的中心值，它的计算过程与前两个指标类类似，需要强调的是，这里的中心值指的不一定是流道中心点的磁感应强度的值，因为，ANSYS在建模和划分风格之后，并不能保证在流道的中心点，即坐标（0，0）点一定有一个节点，只能利用MATLAB找到一个与流道中心点***近的节点作为它的叫心点，所产生的误差是完全可以忽略不计的，和平均值一样，中心值也是越大越好。