超声流量计探头安装位置会对其测量产生影响。对DNS00超声流量计在探头全伸位置安装时的流场以及对超声流量计测量性能的影响进行了数值仿真研究。仿真结果表明，入口速度为0．3～8m／s时，由于探头伸人管道而造成超声流量计的测量误差为-1．25％--1．9％，且随着入口速度增大，测量误差逐渐增大；当速度达到一定范围后，测量误差基本趋于稳定。在此基础上通过流场分析指出，由于探头附近区域存在回流，造成各声道线平均速度减小，导致测得的流量值偏小，因此测量误差为负。

涡街流量计输出的频率信号能够在较宽流量范围内保持良好的重复性，但其仪表系数只能在较窄的范围内保持恒定，从而制约了其测量范围。本文提出一种基于CPLD的仪表系数非线性修正方法，即采用三次样条插值法对流量一仪表系数曲线进行逼近，通过优化CPLD查找表实现了对仪表系数的非线性修正。实验表明，该方法在保证精度的前提下可以有效地扩展量程。对于存在仪表系数非线性问题的其他流量仪表也同样适用，易于推广。

为了考察现场实际安装环境和使用条件对涡街流量计测量精度的影响，对DN100涡街流量计进行了基准实验、上游单个90°弯头和全开闸阀共23组实流实验．实验介质为水，雷诺数范围3．5×100～5．3×10^5．以平均仪表系数的相对误差、仪表系数的线性度和重复性作为评价指标，最终给出了涡街流量计在2种安装条件下的推荐前后直管段长度：雷诺数在1．0×10^5～5．3×10^5单弯头时，前直管段长度至少5D，后直管段长度至少3D；全开闸阀时，前直管段长度至少5D，后直管段长度至少5D，此时弯头和闸阀对涡街流量计的测量影响才能忽略．雷诺数在3．5×10^4～5．3×10^5时，小流量点处仪表系数的严重下降导致涡街流量计在2种安装条件下均无法达到测量精度．

涡街流量传感器中的涡街现象存在于三维管道中，其信号特性表现出与二维情况较大的差异．研究这种差异对于涡街流量传感器的设计以及三维建模具有十分重要的意义．通过在近似二维流场（水槽中）以及三维流场（管道中）的实验，发现管道中的涡街频率比水槽中高出至少1倍，且最强信号出现的位置比水槽中更靠近旋涡发生体，由此引发了对二维、三维涡街流场特征的研究．通过数值仿真，揭示了造成差异的原因是管壁的约束作用以及涡管的扭曲，同时对涡街流场的速度分布等特征进行了分析．

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...

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。

利用常压气体作为流动介质，以流出系数平均相对误差、线性度和不确定度为评价指标，通过实流实验和仿真，研究内锥流量计管道适配性和上游组合管件对测量性能的影响。根据实验结果，为保证相对误差在可接受范围，给出对于不同形式的上游组合管件内锥流量计对前直管段长度的建议。结合仿真，在相同工况下对内锥流量计和传统孔板流量计节流区后部流场进行分析。

为了能够采用非实流标定方法来准确预测涡轮流量传感器的仪表系数以及获得传感器内部流场流动情况,分别应用S-A、标准k-ε、RNGk-ε、Realizablek-ε以及标准k-ω5种湍流模型,对涡轮流量传感器内部流场进行三维数值模拟,并将应用各湍流模型得到的仿真仪表系数与实流标定值进行对比和分析.对比结果表明,相比其他4种模型,标准k-ω模型可以更准确地预测涡轮流量传感器的仪表系数,其平均仪表系数与实流标定的仪表系数的相对误差为2.023%.因此,标准k-ω模型更适合应用于涡轮流量传感器内部流场的仿真与仪表系数的预测.