气体超声流量计作为一种非接触式仪表,具有高精度、低压损、耐磨和宽量程比等特点,广泛应用于天然气、石油化工和民用航空等领域的流量计量。气体超声换能器作为一种实现声电转换的传感器,是气体超声流量计中重要的传感部件,对气体超声流量计性能有着重要作用。一方面气体超声换能器之间的性能差异影响流量计的测量精度;另一方面气体超声换能之间的性能随温度、压力变化影响流量计的稳定性。目前对于气体超声换能器的一致性评价一般针对其稳态性能进行研究,并没有在换能器实际工作状态下研究其性能特性。针对以上问题,本文设计了一种气体超声换能器动态性能测试系统并基于回波信号采样数据提出了一种气体超声换能器一致性的评价方法。首先,本文设计了测试系统的硬件电路,实现了回波信号采样、渡越时间测量和串行通讯,具体电路包括换能器驱动电路、信号接收处理电路、回波信号采样电路和RS485通讯电路;其次,软件设计主要包括MSP430程序设计、CPLD程序设计和Matlab程序设计;最后,基于高斯模型和人工鱼群算法实现回波信号特征参数的最优估计,计算不同温度、压力下换能器之间回波信号特征参数的欧氏距离,将其作为评价依据,实现气体超声换能器一致性评价。流量实验结果表明高一致性的气体超声换能器搭建的流量计样机准确度更高,验证了本文设计的气体超声换能器动态性能测试系统和一致性评价方法的有效性。