天然气是我国的主体能源之一,具有清洁、高发热量、价格低廉的优点,是建设清洁低碳、安全高效体系的重要组成部分。在天然气产供储销的各个环节中,科学的高效的计量手段都是重中之重。随着流量计的发展,在众多流量计中,超声波流量计在近年来得到了迅猛发展。但随着超声流量计的广泛应用,其功耗大、数据传输困难等问题也暴露出来,这些问题严重制约着超声波流量计的未来发展。目前,超声波流量计市场常年被外国产品占据。国产流量计的测量精度相对偏低,功耗偏高,在高精度测量领域有所不足。本文设计了一款低功耗、高精度的超声波气体流量计,用于低压燃气测量领域。流量计拥有两个型号,分别针对于DN50与DN80管径。本论文采用时差法测量原理,采用双通道测量的方式。使用C8051F960单片机作为控制模块核心,TDC-GP22作为时间测量芯片,设计了超声波流量计。在流量计设计中,本文提出了低功耗设计方案,并根据该方案完成了芯片的选型与硬件电路的设计。根据各信号的大小与性质不同,本文采用三个PCB板,分别是主控板、收发板与接口板。此外,为便于维护,本文单独设计了超声波获取与发射电路和信号处理电路,将其放置在独立的PCB板上,通过可插拔的接口连接至收发板。论文采用了分时程序结构,将整个程序在分割为了多个模块,在每一个时间间隔内,仅运行一个功能,降低了程序间的耦合,使各部分功耗可以直观的显示出来。并且预留了多个时间间隔,以便于后续的系统升级。使用实验平台对流量计进行验证与测试,并对功耗进行了测量。通过误差分析,采用数学手段对流量计进行校准。经校准后,流量计的精准度等级达到国家标准1.0级,工作电流1.265mA,符合设计指标。