超聲波流量計(jì)由于具有非接觸式測量、測量范圍寬、安裝簡便、以及特別適合大管徑及危險(xiǎn)性流體流量測量等優(yōu)點(diǎn)，被供水、石油、化工、電力等部門廣泛應(yīng)用。然而，由于超聲波流量計(jì)只是在近幾十年才出現(xiàn)的一種新型儀表，還有很多不完善的地方，比如成本較高、精度不夠等，有必要對其加以改進(jìn)和提高。本論文通過充分調(diào)研及查閱大量的文獻(xiàn)資料，選擇時(shí)差法超聲波流量計(jì)為研究對象，對如何提高系統(tǒng)的精度及系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性問題進(jìn)行了深入的理論研究，并設(shè)計(jì)了具體的硬件電路，主要工作及創(chuàng)新有：

　　1.研究了幾種超聲波流量計(jì)特別是時(shí)差法超聲波流量計(jì)的測量原理，對超聲波在流體中的傳播特性及超聲波換能器進(jìn)行了較深入的研究：根據(jù)流體力學(xué)及物理學(xué)的有關(guān)知識(shí)，對超聲波流量計(jì)進(jìn)行了修正，并給出了不同情況下流量修正系數(shù)的計(jì)算公式：

　　2.針對傳統(tǒng)時(shí)差法超聲波流量計(jì)測量精度易受溫度影響的問題，采用了改進(jìn)型算法，在很大程度上避免了溫度變化對測量精度的影響；介紹了幾種常用提高超聲波測時(shí)精度方法的同時(shí)，討論并采用了超聲波時(shí)差測量的新方法一一多脈沖測量法的原理和應(yīng)用：

　　3.結(jié)合課題的實(shí)際情況，對時(shí)差法超聲波流量計(jì)的硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，討論了器件的選擇、參數(shù)計(jì)算等技術(shù)問題，設(shè)計(jì)出了匹配性能良好的發(fā)射、接收電路：在信號(hào)調(diào)理上，除了常規(guī)的濾波電路外，還采用了自動(dòng)增益放大電路來提高信號(hào)的可靠性；而且，采用主從單片機(jī)協(xié)同工作的方式，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在軟件方面，給出了系統(tǒng)的軟件流程圖并較詳細(xì)地?cái)⑹隽怂惴ǖ膶?shí)現(xiàn)：

　　4.針對流量計(jì)的工作環(huán)境，對流量計(jì)系統(tǒng)的抗干擾性進(jìn)行了研究，并采取了相應(yīng)的軟、硬件措施；

　　5.對造成超聲波流量測量誤差的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析、研究，并應(yīng)用誤差理論，對時(shí)差法超聲波流量計(jì)的各種可能的誤差進(jìn)行了誤差分配和合成：對硬件電路和軟件進(jìn)行了試驗(yàn)性的驗(yàn)證，給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。