应用于燃煤电站气力输送系统的圆环式静电流量计可为监控煤粉的流动提供极有价值的参考信息。本文利用有限元方法研究了流量计的静电感应机理,并建立了传感器检测信号与运动荷电粉体关系的数学模型。理论分析表明,静电流量计信号的输出不仅取决于探头的几何形状、检测电路参数、颗粒荷电量的大小和空间分布,还与颗粒的速度、自身携带电荷随时间的变化率等因素有关。利用传送带实验装置对上述理论分析进行了初步的验证,并在Teesside大学气力输送系统上对内径为40mm的静电流量计,在不同的气固比条件下,获取了粉体质量流量和检测信号的标定结果。

为了考察涡街流量计在油水两相流中的测量特性,在内径为50 mm的垂直上升管道内,对不同混合流量、含油率下的涡街信号进行了实验测量,并对油水两相仪表系数和斯特劳哈尔数予以分析。结果表明,在含油率5%～40%内,仪表系数相对误差小于4%,斯特劳哈尔数相对误差随含油率增加有变大趋势、随混合流量增加有减小趋势,而且在两相雷诺数2×10^4～5×10^4内可视为常数,并随雷诺数降低而升高。实验说明油水两相流中存在稳定的两相涡街,利用涡街流量计测量油水两相混合流量具有可行性。

基于脉动流场中差压式流量计的计量特性，本文分析了差压式流量计在各种脉动流频率和幅度下的流量测量误差。针对不同脉动频率和脉动幅度的脉动流，在自行设计的实验装置中使用响应时间不同的差压式流量计进行流量测量的研究，获得了流量计响应时间、流体的脉动幅度和频率与流量测量误差间的变化对应关系。研究结果表明，通过减少脉动幅值和缩短流量计的响应时间可有效地减少流量测量误差。

固相微粒的体积浓度和平均速度是测量两相流质量流量的2个关键参数。本文研究了基于静电传感器的双参数法测量质量流量的新方法。对体积浓度的测量,首先通过对系统等效电路的分析及求解泊松方程并结合体积浓度与空间电荷密度的关系,建立了传感器输出电压与体积浓度之间的数学模型,而对固相速度的测量则采用了波形法,记录通过上、下游传感器的时间差,计算出固相速度。在得到固相体积浓度与速度的基础上,由质量流量的计算公式即可得到两相流的质量流量。

分析了多相流分离计量和在线计量方法,总结了多相流计量的核心技术和研究进展,分析了弯管流量计测量油水和气水两相流实验数据,结果表明弯管测量油水两相流准确性较好,测量气水两相流误差较大.探讨了弯管流量计与密度计或与其它流量计配合的测量方案.

涡街流量计被广泛应用于过程工业,但是,由于易受由管道振动和流场扰动等因素干扰,现场测量精度无法保证,测量小流量困难。本文将小波滤波器组应用于涡街流量计信号处理中,研究基于小波滤波的涡街信号处理方法,分析了小波滤波器的幅频特性对信号分析的影响,构造了幅频特性好的IIR型小波滤波器组。本文研制了基于ADSP2181的涡街流量计数字信号处理系统,并进行了气体流量和水流量标定实验,实验结果表明,基于小波滤波的涡街流量计数字信号处理系统有良好的适配性能,性能指标优于常规的涡街流量计处理系统。

针对目前国内许多测量天然气的场合还在大量应用机械式罗茨流量计的现状，本文研制了一种基于零功耗脉冲传感器的智能流量积算仪。积算仪将罗茨流量计的计量原理与单片机结合起来，采用先进的电子线路和软件，开发成具有多种功能、数字显示的智能型表头。经过理论推导和实验研究，证明这种智能流量积算仪能够在低功耗和高精度2个方面取得很好的效果，并且设计方案切实可行，已经逐步在市场上应用。

介绍一种热导式在线分析仪,可实现混合气体中氩气含量的测量,由LCD显示测量结果,根据测量结果输出4～20mA电流,并能够根据标准气的不同设定相应的零值和满度值.电路设计包括数据采集电路、恒温控制电路、输出电路、键盘控制电路、稳压电源电路.作者着重介绍了其中的恒温控制电路,采用了一种用脉宽调制(PWM)进行控制的闭环结构.

提出一种将切削与测温功能集成于一体的新型半人工热电偶快速温度传感器.该传感器的最大特点是响应速度快,时间常数τ约为1ms.论述了传感器的结构设计,静态标定,动态标定以及测量电路.并将该传感器用于现场切削试验,取得了良好的效果.

以0-600℃铂电阻分度函数为基础,提出了基于插值计算与最优化的铂电阻非线性误差校正分析新方法.根据此方法得到了满足高精度要求的铂电阻非线性校正简易优化算法.误差分析表明了此方法的有效性和优点.