为了保护环境以及节能减排,火电厂生产发电过程中需要对排放物进行脱硫处理,石灰石石膏湿法脱硫作为一种常用的脱硫方法,其使用的浆液循环泵的能耗在系统中占比较大,因此考虑从提高浆液循环泵的使用效率的角度来完成节能的目的。由于浆液循环泵管道内流体化学上呈酸性且具有一定含固量,随着使用时间的增长,浆液循环泵内的叶片等都会出现不同程度的损伤从而导致泵的使用效率下降,能耗升高。因此通过设计基于超声波的流量测量系统来对浆液循环泵管道流量进行测量,为泵工作效率判定提供依据。针对浆液循环泵管道流量测量问题,以多普勒法超声波流量测量系统为主要研究对象,开展了管道内流体特性分析、超声波传输及衰减特性分析等理论研究,进行了超声波传感器的设计、仪器硬件电路设计、仪器软件程序设计以及人机接口和无线通信模块设计等工作。根据管道内流体的速度分布以及超声波传感器的相关资料,对超声波传感器的声敏材料、声楔材料、发射频率、安装方式以及驱动电路进行了计算和确定,并根据声楔材料和超声波传输特性对多普勒测量方法进行一定的优化。根据超声波信号特性的分析以及常见频谱细化方法的选择,确定了将Zoom-FFT作为系统频谱分析的方法。硬件电路部分根据测量原理和应用场合选择了合适的电子元器件和集成电路,设计并测试了发射信号生成、发射信号功率放大、信号发射模块,回波接收、前置放大、选频滤波、信号混频、混频信号滤波和AD采样模块等各个硬件电路模块。软件部分则根据硬件电路设计和系统测量原理针对DDS、FLASH存储、AD采集和复调制变换的实现等不同可编程模块进行了程序编写,和硬件部分一起构成了完整的测量系统。最后使用研制样机进行了室内试验,并对实验结果进行了分析。测试结果显示,本文设计的测量系统工作正常,为浆液循环泵的效能评估提供了有效的流量数据作为依据。