针对国际标准规定的几何形状下微小尺寸音速喷嘴加工的困难，探讨应用MEMS技术加工的方形截面喷嘴进行微小流量测试的可能性，重点考察几何形状的差异所造成喷嘴流动特性的改变和相关测试技术的特性。论文具体对微米、毫米量级不同截面形状喷嘴内流场进行系统的数值模拟计算，发现方形截面微小喷嘴流出系数明显小于对应圆形截面，主要原因在于方形截面微小喷嘴喉部流动特性的差异，即喉部截面内只能是小范围能达到当地声速，而不是圆形截面喷嘴喉部界面大部分区域能达到声速，从而使其流出系数较后者明显减小。

超声流量计属于速度式流量计,多声路超声流量计需要进行复杂运算才能得到流量,其采用的数学模型对测量准确度有着非常重要的意义。分析了超声流量计的流量积算原理,介绍了2种Gauss型的声路布置方案,推算了各自的声路高度与权重系数。Gauss型积分方案之所以存在截断误差,是由于实际声路速度无法为相应阶数的代数多项式所精确表达。Gauss型积分方案的平均流速并非简单的面积加权平均值,而是提高了中间部分声路的权重系数,其积分准确度明显优于面积加权平均,且声路数越多,积分准确度越高。

以往对音速喷嘴法气体流量装置的检定，基本上参考JJG643—2003《标准表法流量标准装置》检定规程。但因为音速喷嘴法装置本身的特点，现有规程逐步显示出其不足之处。特别是关于装置不确定度分析部分。根据规程，对多个喷嘴并联使用时装置不确定度的合成，不需考虑喷嘴间的相关性：但是，由于装置本身的特点和音速喷嘴标定过程的一致性。其相关性是不可避免的。

介绍了流量计和流量标准装置的发展状况,通过与先进国家的比较,分析了我国流量量传体系的特点与缺陷,指出了近期内我国流量计量的发展方向、目标与任务

本文对油介质流量标准装置进行了分析。

本文结合自行研制的热能表检测装置,详细论述了热能表检测过程中用到的标准设备———热水流量标准装置所需计量设备的内容、要求、以及工艺细节。针对实际使用中的热能表检测装置存在的问题进行了分析,并给出了测量不确定度的分析方法。

换向器是液体流量装置的重要组成部分及不确定度来源。双流量计法是一种新的换向器检定方法,使用两台串联流量计对换向器进行检定。通过实验示例,叙述了该方法的试验方法、数据处理及不确定度分析。该方法克服了传统方法检定换向器存在的一些问题,减少了由于流量计自身波动对测量结果所造成的影响,提高了测量结果的可靠性。

在能量计量系统的构成、计量方法描述基础上,以北京试验现场试验数据为例,完成了天然气能量计量系统的不确定度分析,并应用能量计量中算术平均及加权平均两种方法,对天然气能量进行了计算并比较了不同计算方法的差异。分析表明,当过程测量受到较好控制时,天然气能量计量结果的不确定度为1%（k=2）。试验数据表明：由于加权平均方法同时考虑了流量及组份对能量计量结果的影响,对流量、组份变化大,或一个计费区有两个或两个以上气源供气的系统,采用加权平均值方法比算术平均方法更加合理。

以满足ISO 9300规定的圆环形喉部喷嘴为基础,设计了没有扩散段、极短扩散段及扩散段长度为喉径共3种不同扩散段形状的喷嘴,采用数值模拟的方法对喉径为13.7 mm和30 mm的喷嘴进行了模拟计算。将模拟计算结果与经验公式及试验结果作了对比,验证了模拟计算结果的可信性。又以30 mm喉径喷嘴的模拟计算结果为基础,对不同扩散段形状喷嘴流出系数间存在差异的原因进行了分析。发现与密度场相比,速度场的分布对流出系数的大小起了更加重要的决定性作用;临界流的等效直径与流出系数正相关。

音速喷嘴是气体流量标准装置中最常用的标准流量计,喷嘴临界背压比直接关系到装置的准确度,喉部雷诺数低于2×105的喷嘴需要进行临界背压比测试。建立了一套基于喷嘴串联方法的临界背压比测试系统,将不易准确测量的质量流量转换为较易准确测量的压力,实现了临界背压比的准确高效测量。研究表明,低喉部雷诺数喷嘴临界背压比小于其设计值,且喉部雷诺数越小,临界背压比越低;另外可能出现一种＂非临界状态提前＂现象,引起临界背压比的进一步降低,且降低程度与喷嘴加工水平有关,更加说明了临界背压比测试的必要性。