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 超聲波流量測量技術是一種利用超聲波信號在流體中傳播時所載流體的流速信息來測量流體流量的新的測量技術。超聲波流量計以其非接觸、易于安裝維護、不會改變流體的流動狀態、不產生附加阻力等優點在氣象、石油、化工、醫藥、水資源管理等工業、民用等多領域獲得了廣泛的應用。近幾年，傳感器技術、先進測量技術、微電子技術的快速發展，為我們進一步研究超聲波流量計提供了條件，同時也推動了該儀表的產業化進程。

  本文主要任務是設計超聲波流量計，并對相關技術進行研究。對超聲波流速測量方法進行理論分析，在此基礎上詳細介紹了設計中采用的時差法流速測量機理，并對超聲波流量計測量裝置的硬件進行了設計，包括測量裝置的硬件電路以及超聲波流量計的工作流程。分析了超聲波流量計設計過程中的關鍵技術，包括靜水測量水速不為零因素分析、流量計的定標、低功耗設計、回波工作點等，同時給出了這些關鍵技術的具體解決方法。最后對超聲波流量計進行了實驗研究，給出了超聲波流量計的測試數據，分析了超聲波流量計測量誤差產生的原因，提出了提高測量精度的三種方法。最終所設計的超聲波流量計的設計精確度為±1，響應時間小于1s，滿足了系統對其精確度和響應時間的要求，并通過低功耗設計，使其動態工作電流達到了12μA，靜態工作電流達到2～3μA，電池壽命10年以上，滿足了系統對備用電池的要求。

  該超聲波流量計具有始動流量小、壓損小、功耗低、工作可靠、功能齊全等優點，具有較好的市場應用前景。