根據(jù)畢奧薩伐爾定律,載流導(dǎo)線上電流元Idl在點(diǎn)P處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度dB為:
式中:μ0為真空的磁導(dǎo)率;I為電流強(qiáng)度;dI為導(dǎo)線元的長(zhǎng)度矢量;r為電流元到P點(diǎn)的徑矢;r為電流元到P點(diǎn)的距離。
若將dB視為一小段電流dI在r的感應(yīng)磁場(chǎng)B,dl=(lx,ly,lz),r=(rx,ry,rz),則上式可寫為:
根據(jù)式(3)對(duì)電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈所產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)分布情況進(jìn)行數(shù)值計(jì)算與仿真。以2個(gè)勵(lì)磁線圈幾何中心連線為x軸,2個(gè)電極所在直線為y軸,測(cè)量管中心軸線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系下,計(jì)算勵(lì)磁線圈在測(cè)量管道內(nèi)電極橫截面上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng),其步驟如下:(1)在x-y平面上測(cè)量管道的電極橫截面內(nèi),對(duì)2個(gè)線圈之間區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格化,并確定每--網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值(x,y,0),網(wǎng)格劃分越細(xì),區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算精度越高;(2)把載流導(dǎo)線劃分成微電流元的集合,并確定每一微電流元矢量dl的坐標(biāo)(lx,ly,lz);(3)計(jì)算從每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)到電流元的徑矢r(rx,ry,rz)及其距離r;(4)在區(qū)域內(nèi)每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)處,分別計(jì)算第t個(gè)電流元產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量在x、y方向上的分量Bxt和
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