在气液两相流实验装置上,对3台具有不同导程叶轮的涡轮流量传感器测量水平气液两相泡状流的特性进行了实验研究.发现随着体积含气率的变化,3台传感器的流量特性曲线、仪表系数迁移量、重复性误差均会发生明显变化.具有较小导程叶轮的传感器,其性能优于其它两台传感器.对造成涡轮流量传感器测量特性改变与误差的原因进行了分析讨论,并对体积含气率变化影响涡轮流量传感器特性的物理机理进行了分析.

在水流量标准装置上刻度气体浮子流量计后，分别在水流量标准装置和气体流量标准装置上研究了其测量误差。实验研究发现，在水装置上检定的气体浮子流量计测量空气流量时测量值大于真实值，其原因为：检定介质的动力粘度大于被测介质的动力粘度。故为了保证浮子流量计的精度等级，在水装置上检定气体浮子流量计时，必须考虑流体粘度的影响，在刻度换算公式中引入粘性系数k。

为了研究流场对均速管性能的影响，选取了菱形、delta形、子弹头形3种截面形状的均速管，分别在标准表法常压气体流量标准装置、负压法音速喷嘴流量标准装置以及风洞3种能够产生不同流场的装置中进行了实验研究．通过分析不同流场中均速管仪表系数、线性度及重复性等性能指标，发现3种截面形状均速管在同一流场中具有稳定的但数值各不相同的仪表系数、线性度及重复性；在不同流场中，仪表系数、线性度等性能变化较大，但其重复性在任何流场中均优于1．0％，在风洞产生的直匀流中优于0.2％，故均速管流量计在应用于不同流场中时，必须进行相应的标定，以获得较好的测量效果．

以Fluent软件为工具，采用双流体模型，对涡轮流量传感器测量体积含气率低于10％的气液两相泡状流进行了数值仿真．提出了以仪表系数迁移量为评价涡轮流量传感器测量气液两相流性能的方法．通过对传感器内部流场的分析可知：随着入口体积含气率的增加，叶片吸力面侧、叶片尾缘附近的气相体积分数明显增加，导致传感器仪表系数迁移量明显增大．以现有传感器与改进传感器的仪表系数迁移量仿真值的对比为判定依据，对现有传感器进行了改进设计．在天津大学自动化学院气液两相流装置上进行了实验，验证了该改进设计的有效性.

为了能够采用二维仿真方法准确预测均速管的差压及内部流场流动情况，根据3种原则得到均速管的5种二维简化模型，在11．18m／s的流速下，采用这5种模型对DN200菱形均速管分别以0．0010和O．0001两种残差进行仿真，发现截面4仿真所得的差压值与实验值之间的相对误差分别为0．91％和-1．9％，优于其他4种二维模型；采用截面4对DN200菱形、Delta形均速管在其量程范围内，从量程下限开始，选择4个流量点在0．0001残差下进行仿真，得到的最大相对误差分别为-3．30％和2．92％，经综合比较，可知相对于其他4种二维模型，截面4更适合于均速管流量计的内部流场仿真与仪表系数预测．

分析了涡轮流量传感器的工作原理.研究了由于燃油的温度变化引起的传感器本身尺寸变化、燃油密度变化给计量精度带来的影响.在温度、压力可调整的燃油实验装置上对传感器进行了实验研究.发现可以用线性公式来描述质量仪表系数随温度变化的规律;质量仪表系数的绝对变化量、相对变化量可近似为恒定值.提出了两种温度补偿方法可分别得到优于0.2%和优于0.25%的质量流量计量精度.

在相同流动条件下,对不同口径、不同流量范围的锥管浮子流量计和孔板浮子流量计的压力损失进行了实验研究。实验研究发现,浮子流量计的压力损失并非定值,而是随流量的增大而增大;和锥管浮子流量计相比,相同口径的孔板浮子流量计的压力损失更大。考虑流体粘性后,分析了浮子流量计实际压力损失的构成,并以100 mm口径的锥管浮子流量计和孔板浮子流量计为例,对其压力损失进行了估算。

为了进行气缸可靠性试验研究，针对缸径为50mm、行程为160mm的气缸研制了一套气缸可靠性试验装置。5个月的不间断试验测试及获得的大量数据表明，该装置运行稳定可靠，满足了气缸可靠性试验的要求。详细介绍了装置试验回路的构成、工作原理和具体实现，测控子系统的硬件构成和软件流程，气缸性能参数测量方法及获得的部分数据。

在分析标准表法气体流量标准装置基本工作原理的基础上对装置结构进行了设计，重点对装置管道压力损失进行了分析计算，对风机选型进行了分析，对装置整体不确定度分配进行了计算，并确定了标准表、温度传感器和压力传感器的选型方案。给出了对装置进行流量稳定性测试及仪表检定实验的结果。对标准表法流量标准装置的普及应用及对流量计研究水平的整体提高有重要意义。