当前工业生产中,无论工业用水、石油与燃气的管道运输等都面临流量测试问题。尤其在易燃易爆环境下,传统流量测试方法难以满足防燃防爆的要求。因此,易燃易爆环境下如何实现流量的本质安全性检测,成为当前急需解决的一大工程难题。鉴于此,本文结合光学传感器的非接触检测与良好的防燃防爆特性,研究了一种基于弯管结构的光电传感流量测试系统。论文主要工作如下:1.仿真研究了不同弯角下弯管结构内的流体流场分布特性,包括60°、90°、120°、150°等弯角。得出如下结论:当弯管弯角小于60°时,弯管内压力分布较均匀,但管内高压和低压差值不明显;当弯管角度大于120°时,弯管内高压和低压集中性虽然显著,但是明显偏离了中心观测点位置;综合对比分析发现,当弯曲角度为90°时,管道内流场稳定性最好,并且高压和低压集中分布在中心观测点位置上,因此,确定本文弯管结构弯径比为1.44时的弯曲角度为90°;最后对比分析了90°弯管、弯径比为1.44下不同测点位置对压力差、流量之间关系的影响,发现测点位置在45°角上时,压力差和流量之间的拟合关系系数值最高——达到了0.9978,并且高压和低压观测点数值稳定度高。因此,确定了90°弯角下最佳压力观测点为45°角位置。2.针对光电传感技术研究了其信号处理技术,本文确定了一种基于相位的小波解调光学信号处理方法,基于理论分析结果,结合光电传感技术搭建了一套弯管流量测试系统。实验验证了本文所设计的弯管流量测试系统的合理性,在弯管内流体为水的情况下,测试流量范围为1m~3/h~7m~3/h时,本测试系统的流量平均测试误差小于0.5m~3/h。3.本文分析了测试误差来源及结构改进方法。测试精度影响因素包括:弯管绝对水平性、光学传感测试精度、传感安装位置精度等。