气体超声波流量计较传统的气体流量测量仪表,有量程比大、精度高、无可动部件、稳定性强以及维护成本低等优点,在工业和民生上广泛使用,特别是在天然气贸易等领域备受青睐。然而气体超声波流量计市场几乎由国外厂商垄断,国内少有精度高、性能好的气体超声波流量计厂商。为此本课题从流量计中的信号采集与处理角度出发,深入剖析超声波信号的特性,设计出一种能有效提高精度的超声波信号处理算法,并在基于DSP的气体超声波流量计系统上实现。本课题以DSP芯片为核心。电路系统包含激励信号调理电路、回波信号调理电路、计时电路等电路。实现换能器的激励、回波信号的处理、流量计算、流量输出、与上位机通信等功能。针对多声道流量计中换能器切换需求,设计合理的换能器切换电路,实现一片3-8译码器控制整个换能器的切换工作。单一声道测量采用双阈值法,针对双阈值法中频繁发生的错波现象,深入分析回波信号的物理特性以及错波现象的原因,设计出基于峰值斜率法的改进方法,该方法根据回波信号各峰值之间的关系,找出正确的特征波,合理有效的减少错波现象的发生。并针对采样频率有限带来的过零时间误差,通过拉格朗日插值算法求出更精确地过零时间,并对插值算法进行改进,减少计算复杂度,提高计算效率。本课题为四声道交叉布置的流量计,针对四声道的流量数据,采用高斯-雅可比型数值积分方法计算管道内实时流量。为验证流量计系统的精度和重复性,在索伦特（天津）自动化技术有限公司的标定实验室应用DN200的管道对流量计样机进行了现场流量标定实验。实验结果表明,流量计精度和重复性均满足标准（JJG 1030-2007）对精度1.0级流量计的要求。