流量测量技术是工业生产、科研过程以及日常生活中不可或缺的一门技术。超声波流量计具有非接触式测量、安装简单方便、无需中断管道、没有压力损失、运行稳定、测量范围宽和精度较高等优点，在天然气、石油、自来水等工业与生活领域以及血流量测量等医疗领域得到广泛的应用。　　 本文首先对超声流量测量的历史发展、超声流量测量的特点及应用情况进行了介绍，然后对超声流量测量所涉及的管道流场规律进行了分析总结，并进一步对超声波流量计的基本测量方法做了介绍和总结。在此基础之上，提出了本文的系统总体设计方案和对于性能指标的要求，设计了一个适用于大管径的频差式液体超声流量测量系统。系统以ARM9芯片S3C2440组成的最小系统为控制核心，负责对系统的信号进行控制，数据的通信和流量值换算储存等工作，系统通过S3C2440发出PWM波，经过激励电路驱动超声波换能器发射声信号，在信号接收端设计了带有电压自动增益控制的三级放大和多次滤波电路，从而将能量微弱的有效信号放大以便后续电路处理，同时提高了系统的硬件抗干扰能力，保证了流量计具备较高的稳定性和精度，采用高速比较器芯片和单稳态芯片组成信号检测电路对信号检测，判定信号到达的时刻，并通过主控芯片控制再次发射信号形成声环，最后通过设计的倍频电路将输入的声环信号频率增加，从而提高了系统的测量精度。　　 在软件设计方面，本文对ARM体系结构的移植做了详细介绍，为流量测量单元搭建了基于Linux的系统开发平台，由于ARM9具有较高的主频和处理速度，提高了系统的响应速度，同时，系统还开发了采用菜单分级显示窗口的嵌入式人机交互界面，使得系统的数据显示更为丰富，通过修改管道参数，方便了在对不同管道测量时可以进行灵活设置。　　 经过试验验证，本文设计的频差式超声波流量测量系统的测量数据合理，具有良好的测量重复性和线性度，实现了设计预期提出的研究目标。