目前的超声流量测量技术在面对颗粒多的流体信号衰减大、粘性大的流体速度场分布呈现一定差异等问题上还没有完善的解决办法,所以本文将从以上问题着手,重点研究上述条件下的超声流量检测信号处理技术。对TOF准确测量的研究,是准确校测流速的重要方法,而准确校测流速,是进行高精度流量检测的重要前提。本文主要从超声波信号在介质中的衰减补偿、收发信号电路设计、以及TOF测量方法的设计几方面入手,采用理论改进、电路设计、实验分析、结果对比的方法对超声流量检测信号处理技术进行研究。首先,本论文在传统的时差法基础上对影响超声波流量检测的因素进行分析,得到一种改进的时差式超声波流量测量理论;不同状态的流体流场规律不同,因此要对流场规律进行研究学习,并将流速补偿因子带入流量测量理论中。其次,由于流体性质不同,超声波在传播时的衰减程度也不同,为了提高超声流量测量的精度,本课题对超声波的衰减理论进行了详细分析,设计了可变增益超声波衰减补偿电路。本论文重点设计了可用于实验的超声流量检测硬件系统,该系统由超声波发射电路和回波信号处理电路以及外围电路组成。信号处理部分是以ATmega168单片机为主控,搭载德国Acam公司的TDC-GP22高精度计时芯片,对顺、逆流时间差进行精确测量。而后,本文在TDC-GP22的第一波检测功能的基础上对流量测量的关键技术进行研究改进,添加多阈值限制,提出一种基于多阈值的TOF测量方法,使测量结果更加精确可靠,同时,对系统的软件设计进行了介绍,包括初始化模块,计时模块等。在论文的最后,对本课题提出的信号处理方法进行了实验验证和数据分析,验证了方法的可行性和准确性,同时,也为下一步的改进和研究指明了方向。