涡轮流量传感器是凭借精度高、重复性好、量程范围宽等优点在工业计量领域中被广泛应用的一类流量传感器,而提高传感器测量的精度对提高生产效率和计量准确度都具有重要意义。本论文从涡轮流量传感器叶轮叶片处速度剖面变化的角度出发以提高传感器测量精度。深入分析了传感器叶轮叶片处速度剖面对涡轮流量传感器影响的机理,以及影响传感器叶轮叶片处速度分布变化的因素,提出了基于速度剖面提高涡轮流量传感器测量精度的两种方法。第一种方法:通过对涡轮流量传感器数学模型的分析优化传感器叶轮叶片顶端半径的参数,以降低传感器测量精度对叶轮叶片处速度剖面变化的敏感性。第二种方法:使用整流器加快管道内紊流的发展状态,以改善传感器入口的速度剖面,使得在叶轮入口处的速度剖面为对称的指数形式的速度剖面。分析现有的涡轮流量传感器的数学模型,设计了一种传感器结构优化算法,得出结论:当叶片顶端半径rt等于24.3mm时,传感器的线性度误差最低;且叶片顶端半径rt大于(或者小于)24.3mm时,传感器的线性度误差都会增大。并通过CFD仿真和实流实验验证和分析了传感器结构优化的方案,最终得出了叶片顶端半径rt为24.3mm,轮毂半径rh为12.5mm的最优方案。依据传感器入口截面速度分布的情况,按照各环面之平均流速与管流平均速度的比值和各环面流通截面比值相等的原则,设计了一种非均匀多孔分布式整流器,使用轴向动量数KU、径向动量数KV和不对称数KA三个流场特性参数评价整流器对涡轮流量传感器内部流场分布的影响,而且通过有(或无)整流器时传感器的实验结果对比,验证了整流器可以有效改善传感器入口速度剖面和降低传感器线性度误差。本文还对DN10mm和DN50mm两种口径涡轮流量传感器,在水流量标准装置和可变粘度液体流量标准装置上进行了实验测试,并对实验结果进行对比分析,得到传感器仪表系数受流体介质粘度影响的变化趋势,以及增大传感器的量程比对线性度误差的影响,并且定性地解释了实验数据中存在的问题。