气体超声波流量计是一种新型的电子流量测量仪器,具有精度测量高、无压损、自诊断功能等优势,相比机械式流量计其在气体计量领域的优势逐渐突显。然而国内流量计的发展历程很短,计量精度方面劣势明显,国外流量计占领了国内各大燃气市场使得本土企业发展缓慢。因此提高流量计的测量技术是当前首要任务。本文是基于时差法工作原理,分析温度压力等因素对气体超声波流量计的影响,提高流量计测量精度。首先,论文对流量计的测量技术,工作原理及主要误差影响因素进行详细介绍。引入改进型时差法计量算法消除因温度压强波动引起的信号速度的变化对流量测量的影响;并分析了机械因素、电路因素与流场因素对气体流量计量的影响,并采用相应的措施减少这些因素带来的误差。其次,本文对超声波信号在不同环境下的衰减特性进行分析,设计多阈值比较电路判断信号大小;并且运用带通滤波与自动增益放大技术对信号进行过滤与动态放大;最后结合高精度时间测量芯片TDC-GP22对信号的发射与接收进行计时。整个设计在很大程度上解决了信号幅值衰减引起的错检问题。另外在流量计中加入AGA10声速计算模型,对该模型进行编写与优化并提出满足超声波流量计工作频率与精度的新模型,通过与实测声速对比实现了流量计的自诊断功能。然后,通过对信号传播时间的估算设计动态噪声使能窗口,结合阈值比较与过零检测技术实现对信号的接收,在一定程度上对干扰信号进行了屏蔽。提出新算法对信号坏点进行剔除与纠正,并运用回波法测量原理对声道距离进行测量。最后,分析了超声波流量计的气体流量积算过程。对天然气工况体积与标况体积转换所需的压缩因子补偿算法模型进行阐述,采用高精度的AGA8-92DC压缩因子计算模型提高流量转换精度。针对该压缩因子算法计算量大的缺点,运用近似牛顿法与最小二乘法拟合的方法对算法进行优化,使其在满足测量精度的同时也能满足流量计实时计量的要求。最终利用MATLAB编写适用于不同类型天然气的压缩因子通用型算法,只需知道气体摩尔组分含量就能计算出只与温度和压强关联的压缩因子高精度简化模型。