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超声波流量计以其非接触、易于安装维护的优点在工业测量领域获得了广泛的应用。然而现有的超声波流量计存在着许多问题，因此需要对其加以改进和提高，以使其工作性能更加稳定，可靠。本论文就是以此为出发点，以时差式超声波流量测量系统为研究对象，进行了深入的理论研究，从而给出了新的测量方法，并给出了具体实现方法。主要工作如下：1．研究了时差式超声波流量计的测量原理，对理论公式进行了推导，从中分析出存在的问题。根据要解决的问题仔细进行了研究，最终提出了新的测量方法。按照新的测量方法的要求给出了超声波流量计的总体框图。对管道流体流速分布规律特别是流速分布修正系数进行了讨论，为具体的电路实现打下了坚实的理论基础。2．对整个系统硬件电路进行了研究，包括FPGA的硬件设计，关键功能的VHDL描述，完成了C8051F120单片机的硬件电路的设计，调试。3．本文给出了软件相应的设计图，关键部分的总体流程图。4．对影响流体流量测量的各种因素进行了仔细的分析、研究，采用突出主要误差的分配原则，对各种可能误差进行了误差合成。最后进行了仿真试验。