涡街流量传感器在测量小流量时由于信号微弱而不易检测，为解决这一问题从而扩展其测量下限，从传感器设计入手，研究在二维流场中压电探头与旋涡发生体的位置关系，找到适合信号检测的最佳位置．通过在三元回流式风洞中试验，利用热线测速以及压电探头测压得到发生体下游不同位置处的速度和压力信号，分析了信号强度、信噪比、小波系数和小波能量随检测位置的变化规律，最终给出了风洞中3种尺寸旋涡发生体下游的最佳检测位置：宽度14mm发生体的最佳检测区域为距发生体50～75mm，宽度22．5mm发生体的最佳位置在100～150mm，宽度28mm发生体的最佳位置在150～200mm．根据试验结果提出了估算最佳位置的公式，即最佳检测位置与发生体距离为涡街波长的二分之一．试验的分析方法和结论具有普适性，可推广到管道三维涡街流场中探头位置的研究

利用激光多普勒效应实现固体面内位移测量时,由于散射光的多普勒信号十分微弱,有时还出现淹没或不连续,影响位移测量精度.本文研究提高信号强度的途径,推导出在差动多普勒位移测量系统中,散射光多普勒信号强度与系统结构参数的关系,为测量系统结构设计提供理论依据.

以往对涡街流量传感器的研究主要集中在旋涡发生体形状设计、信号检测方式以及信号处理方法上而对压电探头位置的研究未见报道。本文首先通过在水槽、风洞中试验揭示了压电探头位置与涡街信号频率、幅值存在着密切联系不同宽度的旋涡发生体最强信号出现的位置也不同。在此基础上研究管道中涡街流量传感器压电探头在不同位置时的信号变化规律分析解释了二维、三维涡街流场的差异最终确定了涡街流量传感器中压电探头的最佳位置应在距发生体尾部等于发生体宽度处。通过在DN100和DN50水、气流量标准装置上的试验验证了此结论的正确性传感器的线性度和重复性均有所改善。