容积式流量计作为常用流量计的一种,计量精度高,安装条件和被测流体的粘度等外界因素对计量精度影响小。容积式流量计可用于高粘度液体的精确计量(如液压油等),这使其在工业领域产生了相当大的应用价值。虽然容积式流量计有上述优点,但无法测量高频流量。本课题以双联二维活塞式流量计为研究对象,该流量计最显著的特点是内部活塞既能轴向移动,又能周向旋转。由于其运动部件存在两个运动自由度,故可以将运动部件的结构设计地更为紧凑,更为轻巧,使得该容积式流量计有计量高频流量信号的可能性。本文的主要研究内容如下:1.对恒定流量下双联二维活塞式流量计的压力损失和内泄漏流量进行数学建模,并且通过迭代的方式求解压力损失公式以及泄漏公式的值。压力损失包括节流口的压力损失和推动运动部件运动的所产生压力损失。其中后者的压力损失是通过对运动部件的动力学分析得出的。内泄漏包括了活塞侧面的内泄漏和活塞杆处的内泄漏。对数学模型进行迭代求解后,发现压力损失会随着被测流量的增大而增大,且节流口损失的占比不断增大。此外,泄漏流量也会随着被测流量的增大而增大,但活塞处泄漏一直是最主要的泄漏;2.研究了运动部件的搅油现象。首先,通过流体仿真得出搅油扭矩值的拟合公式。之后,在仿真的基础上,搭建双联二维活塞式流量计的搅油实验台,测量了对应的搅油扭矩值。最后,通过实验数据优化拟合公式,并将其用于压力损失的计算;3.针对双联二维活塞式流量计中活塞独特的结构,通过流体仿真对活塞侧面的内泄漏情况进行分析,以验证了本文提出的内泄漏计算公式的可行性;4.通过实验测量恒定流量下双联二维活塞式流量计的压力损失和流量系数,并将实验数据与理论计算值相比较。比较结果发现,压力损失的理论计算值在被测流量小于10L/min的情况下与实验数据能较好地匹配,当被测流量值大于10L/min时,实验数据将大于理论计算值,并且差距将随着被测流量的增大而增大,但在计量范围内最大误差不超过20%。此外,通过理论计算得到的流量系数大于理想流量系数,更接近与实验数据,使用理论计算的流量系数计量可以减小约80%的相对误差;5.在恒定流量下的理论模型的基础上,提出了双联二维活塞式流量计在非恒定流量下的数学模型,建立微分方程组。之后,使用龙格库塔法求解微分方程组,求解结果说明,测量单体流量计的转速并不能正确反映被测流量信号,但是测量双联模型的转速却能较为正确地反应被测流量,以幅值衰减至-3d B为标准,双联二维活塞式流量计的理论响应频率可达400Hz。