本文针对实验室超声波气体流量计研制的需要，构建了一套高速气体流量校准实验装置，提高了超声波气体流量计的研制效率。本文在分析气体流量校准装置工作原理的基础上，比较了音速喷嘴和涡轮流量计作为标准仪表的气体流量校准装置优缺点后，提出了一种采用音速喷嘴和标准涡轮流量计相结合方式的实验室用气体流量校准装置。音速喷嘴和标准涡轮气体流量计两种方法相互拥有独立气源，空压机作为音速喷嘴法气源，高压离心风机作为标准涡轮气体流量计法气源，共用同一套数据采集控制系统。本文建立了实验室气体流量校准装置的数学模型，完成了实验室气体流量校准装置结构设计和电气电路设计。利用MATLAB软件Simulink工具搭建了实验室气体流量校准装置气源控制系统模型，并完成了气源控制系统开环控制、PID控制和模糊PID控制仿真实验，结果表明模糊PID控制在三种控制方法中控制效果最好。本文对气体流量校准装置进行了实验研究，构建的MATLAB仿真模型对平均流度15m/s以上高速气体作了实验研究，搭建的实验室气体流量校准平台对3~15m/s低速气体做了实验研究，结果表明装置达到了预期设计要求。校准装置既发挥了音速喷嘴稳定性高，重复性好的优势，又发挥了标准涡轮流量计准确度高，量程宽的优势，可以测量平均速度3~30m/s的气体，具有结构简单，性能稳定，精确度高、维护方便的特点。