本研究从现有应用在油田的超声波流量计与流速仪出发，对管渠内流体基本特征参量进行了阐述，掌握管道中石油流体的流量和流速分布特征，并对管道中流量及流速分布特征进行了分析。在此基础上对超声波流量计的测流原理进行分析和计算。超声波测流通过时差法和多普勒效应进行流体流量、流速的测定，其两种方法的基本原理有所不同。此外对比了超声波测流方法与流速仪测流方法的区别，相比于常规测流仪器，超声波流量计综合了电子、力学、声学等学科优势，检测更加简便快捷。超声波流量计不仅可用于长输油管道流量测试，而且可以应用于输油管道泄露及定位监测。超声波由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波流量计根据其工作原理及适用范围不同有不同的分类，根据超声波声道结构类型可分为单声道和多声道超声波流量计；根据流道不同可分为管道用、管渠用、明渠用等流量计。超声波流量计在安装及监测过程需要注意换能器和主机的保护，在使用过程中应严格按照程序进行测试。针对长输油管道的特点和对泄露检测的要求，对超声波流量计在其中的应用进行了设计，并为方便客户使用，开发面向对象的应用软件。基于管渠流体特征与超声波流量计进行结合，采用超声波流量计在胜利油田管道测量其流速，在测量过程中，所有的数据均采用计算机进行监控测量，从而实现自动化的控制，还可对油量进行累计计量。胜利油田管道实时监测系统的实施，可以让工作人员对胜利油田管道的运行情况进行实时的监测、对运行数据进行存储、对闸门进行开启及关闭控制等。设置了共4个监测站，并完成了气液分离预处理，超声波检测和信号处理。严格将精度误差控制在了±5%以内。采用数理统计的方法，对超声波流量计与流速仪两种不同方法所测得的数据作了相关分析。分析表明：两种测流所测得的流体特征数据总体一致，超声波流量计可以代替传统的流速仪进行测试。三种流量工况的测流比较试验发现，两者存在±2%以内的偏差，一般来说，超声波流量计测量值的测量值小于流速测量值；但我们通过实验数据得出二者之前的相关性，发现两者是一致的；与流速仪测流相比，流速仪测流数据受人为误差及现场环境所带来的各种客观上的误差的影响较大，超声波流量计具有量油精确度高、无油头损失、测量数据无须人工计算、实时监测流量等许多比较优势。