在工业生产和人们的生活中许多地方都要用到流量测量,大多数现有的流量计需要截断管道进行测量,不仅影响管道中的流体流动,而且这些流量计坏了以后更换麻烦。超声流量计是近年来研究的热门,本文研究了基于高频超声的液体流量测量机理及方法,可以在管道外对流体进行非接触测量,具有使用方便、功能多样等优点。本文在详实研究国内外各种流量计的基础上,对课题的背景及研究超声流量计的目的和意义进行了阐述,然后分析了超声流量计国内外的研究现状及发展动态,着重研究了时差式超声流量计的原理并进行了设计,本论文主要内容包括:首先,对几种超声流量计的原理进行了探讨,比较了优缺点。研究了时差式超声流量计的两种测时方法,包括用模拟电路直接测量延时以及基于互相关技术的延时计算方法。其次,研究不同频率的超声信号在管道中的不同的传输波场。采用COMSOL软件仿真了不同频率的超声在水管中的传播,确定不同频率的超声在管道中的声压级分布,为超声探头频率的选择提供了依据。再次,在介绍TDC-GP21检测时延的芯片及采用的超声探头的基础上,设计了基于TDC-GP21的时差式超声流量计。构建了超声流量计的系统结构、设计了电路图、绘制PCB电路版图,同时编写了相关模块的程序。最后,搭建了高频超声流量计的实验系统,并对系统、探头及电路的输入输出特性进行了测试。