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湿气广泛存在于工业生产过程中，包括天然气井口产出气，煤层气，湿饱和水蒸汽等。目前湿气的在线不分离测量技术还不十分成熟，本文的研究目标就是提高湿气流量在线测量精度。本研究通过对虚高产生的机理性研究和实流实验数据分析，得到了Z法气体超声波流量计与长喉颈文丘里管湿气流量测量的虚高特性，推导了Z法气体超声波流量计虚高的理论模型表达式，设计了超声波流量计与长喉颈文丘里管组合方案测量湿气，完成了以下工作：对Z法气体超声波流量计进行湿气流量测量实验，分析了工况压力，气相表观流速和L-M参数三大参量对虚高的影响，得出结论：L-M参数是影响虚高的主要因素，可以建立基于截面含气率模型的虚高预测模型。通过比较五个截面含气率模型虚高预测的效果，提出了基于Armand-Massina模型的虚高预测模型。对比Z法和V法气体超声波流量计的研究工作，得出结论：Z法超声波流量计湿气流量测量虚高较大，测量重复性好，适用的最大质量含液率为65%左右，而V法超声波流量计在质量含液率小于50%的湿气条件下，流量测量虚高精度高。湿气流量测量中，V法气体超声波流量计基于Spedding&Chen模型建立虚高预测模型，预测精度在-2%到+3%之间，Z法气体超声波流量计基于Armand-Massina模型建立虚高预测模型，虚高预测平均误差为4.30%，均方根误差为3.28%。针对结构优化的长喉颈文丘里管进行了湿气流量实验，分析了气相表观流速对虚高的影响，提出了按照不同流速范围，建立相应的虚高拟合计算模型，根据模型计算的气相流量相对误差在±5%以内。最后将Z法气体超声波流量计与长喉颈文丘里管组合进行湿气流量测量实验，建立了按流速范围分段的气相流量计算模型，以及液相流量计算模型，经数据验证，气相流量测量的相对误差分布在±4%以内，液相流量测量的满度误差主要分布在±10%以内。