超声波流量计具有非接触式测量、测量精度高、测量范围大和安装维护方便等优势,所以被广泛地应用于测量领域中。然而超声波流量计也有不能精确测量小管径管道流量的缺点。针对这一不足,在借鉴国内外先进的超声波流量测量技术的基础上,本设计实现了一种高精度的针对小管径管道的时差式超声波流量测量方法,即“环鸣”测量法,并给出了系统的主控硬件电路设计和系统软件的实现方法。本论文主要包括以下内容:1.对超声流量计的发展历史和国内外发展现状进行了阐述,详细介绍了超声流量计的分类方法。2.对流量的基本概念进行了详细介绍,从理论上对管道中流体不同的流动状态进行了分析。介绍了宽波束流量测量技术和窄波束流量测量技术的原理及使用特点,对理论公式进行了推导并给出了相应的测量原理图。给出了环鸣法超声流量计的测量原理。3.介绍了流量计主控芯片单片机以及其外围电路的设计方法,包括键盘电路的设计、液晶显示器电路的设计和时钟电路的设计等。4.给出了流量计显控软件、数据处理软件、计算软件、自动增益软件、时钟软件和流量计菜单软件的设计方法。5.介绍了流量计的测试系统,给出了误差分析内容和实验结果。最后针对测量精度提出了改进方法。