作为一种高精度、无压损的通用流量计量仪表,超声波流量计已有数十年的发展历史。早期受限于电子技术及换能器技术的发展水平,超声波流量计主要应用于工矿企业、航空航天、大流量能源计量等领域。近年来,随着集成电路向低功耗、小型化方向发展,加之换能器材料科学的迅速进步,越来越多面向普通民用的超声波流量计产品涌现出来,并在供暖、供水、城市天然气管网建设等领域占据一席之地。对于超声波流量计而言,零点误差一直是制约其精度提高的关键问题之一,为了满足普通民用产品对于成本、功耗的需求,现有的零点误差抑制方法面临重大挑战,急需一种行之有效的替代方案。本课题针对上述问题,提出了一种基于辅助声道式超声波测量块的新型流量计量方法,可从根本上降低换能器特性参数差异及其漂移对于流量计计量精度的影响,为经济型超声波流量计产品的研制提供一种新的思路。本文主要分六章进行研究:论文的第一章主要针对超声波流量计及超声波换能器的基本概念及其研究现状进行了简要介绍,着重介绍了超声波流量计零点问题的研究现状,阐明本课题的研究意义及主要任务。论文第二章详细阐述了所用辅助声道式超声波测量块的工作机理,对其结构进行了优化设计,并根据已有辅助声道基体设计方案的不足进行了理论分析,重新开展材料选型及测试工作。论文第三章根据辅助声道式超声波测量块的使用需求,重新设计了实验验证平台,硬件部分主要包括精确计时技术和小信号处理技术,软件部分主要针对被测介质温度测量及流量测量进行了程序设计。论文第四章利用换能器解析模型建立了基于辅助声道式超声波测量块的流量计系统仿真模型,并利用PSPICE软件进行了仿真分析,对系统设计过程中所基于的前提假设进行了仿真验证,并研究了参考信号和测量信号静态渡越时间差之间的关系,为后续算法修正提供参考。论文第五章利用所设计的实验验证平台,对静态情况下所述新型流量计量方法的有效性进行了实验验证,开展了辅助声道基体问题稳定性测试工作,并对系统的零点误差抑制可行性进行了测试分析。论文最后对本课题的研究工作进行了总结,针对课题开展过程中存在的不足提出了一些展望。