从2000年开始的西气东输工程,到近十年的“煤改气”政策倡导用天然气代替污染大的能源中,大量的场合需要用到气体流量测量,气体超声波流量计以其没有阻流件、无压损、非接触检测、宽量程比、高测量精确度等独特优势在该领域得以迅速发展,是一种有极大应用前景的新型气体流量计。气体超声波流量积算仪是在气体超声波流量计的基础上发展起来的,它包含流量计的所有功能,相对于流量计的增强主要在与体积的转换,以及其他功能补充电路。本文选择时差式气体超声波流量计进行研究。从基本超声信号传播时间的检测方法上提出用数字信号处理代替传统模拟信号比较。在数字信号领域,针对超声信号顺、逆流传播时间测量,提出用高斯函数拟合接收信号上升部分包络线的包络法改进直接的阈值法以提升测量准确度,再从顺、逆流时间差的测量方面,提出频域互相关法替代时域互相关法来减少运算时间。针对时差式气体超声波流量计零点误差和零漂过大问题,提出了一种通过匹配流道中同一探头在发射状态下的输入阻抗和接收状态下的输出阻抗来抑制零漂的方法,在-10℃到40℃时传播时间的零漂抑制在±3 ns内,符合1.0级超声流量计国家标准。根据流体流速分布状况分层流、湍流两种状态,推导出通用的流速修正系数K。根据AGA8-92DC压缩因子计算模型,分析并归纳出简化算法。以美国Gulf Coast天然气组份为例,由其已知温度、压力、压缩因子三者关系,通过控制单一变量拟合出4类情况的压缩因子Z的分段求解函数。最后为积算仪产品设计GPRS通信模块、4-20 mA模块、485通信模块来丰富和提升积算仪功能。