在油气田的开发过程中，实时流量监测对于提高生产效率及安全生产有着重要的意义。超声波流量测量技术具有非接触、高精度、低成本等优点，非常适合于油气田现场应用。但由于油田流量测量应用中流体成分的不确定以及测试环境的复杂性，目前它的测量准确度不能完全满足油田的要求。本文以超声波流量测量技术为研究内容，着重分析了时差法和多普勒法的测量原理及其精确度、温度特性、适用性等。在此基础上，结合油田实际生产过程中的钻井、注水井、生产井的测量环境和测量流体的特点，确定了相应环境条件下的超声波流量测量方法的选取原则。通过大量的理论分析可知，超声波多普勒流量测量方法在油田中的适用范围更广，所以本文研制的流量计采用超声多普勒流量测量技术。论文中研究完成了流量计的硬件和软件的设计及实现。流量计的硬件电路包括超声信号的发射电路、接收电路、解调电路、放大电路、滤波电路、数据存储与传输电路等，电路结构中选用高性能、低噪声的器件，提高了电路的抗干扰能力。流量计的数据采集与数据处理功能由高性能的DSP器件TMS320F2812完成，采用其内部12位的A/D转换器实现数据采集，数据处理涉及主要内容包括频谱分析、流量计算等，另外DSP器件还完成了DDS驱动、数据存储及传输等功能。采用本文研制的超声波多普勒流量计进行了大量的室内模拟试验，系统工作稳定，精度满足设计要求，为后续的油田广泛应用打下可靠基础。