王玉琢，王洪源，陈慕羿，王连峻

(沈阳理工大学 信息科学与工程学院，沈阳110159)

流量测量是石油开发、日常供水、城市排水、农业生产等领域必不可少的一部分。从20世纪20年代起，国外科学家便开始了超声波流量计的研究，直至20世纪60年代末期，利用多普勒原理研制的超声波流量计才正式问世[1]。经过了近一个世纪的接力，流量计量技术不断更新，到二十世纪末期，随着科技的进步和工艺技术的发展以及高精度时间数字转换芯片TDC的出现，使超声波流量计的高精度测量达到了ps级。目前，国外主流的超声波流量产品流量量程可达0.01～25m/s，精确度可达0.5%[2]。相比之下，国产超声波流量计研究和发展较为滞后，目前市场上销售的AFV型超声波流量计精度小于1%，量程为0～30m/s；FV2000B33型超声波流量计，精度小于1%，量程可达0.01～32m/s。

与传统流量计不同，超声波流量计在安装方式、使用环境、功耗以及灵敏度方面都有极大优势，因此得到了广泛应用。超声波流量计虽已得到了普遍的认可，但其在工作过程中会受到温度、流体状态、超声波声速等的影响依然不可否认。因此，本文对其影响因素进行分析并提出切实可行的解决方案。

1 时差式超声波流量计传统流量测量原理

时差法流量测量理论是目前在流量计设计领域中应用最为广泛的一种理论，是通过利用时间差与流速之间的关系，求得流量的过程。由于多普勒效应，超声波在同一路径上顺流和逆流的传播速度是不同的，且与其传播时间成线性关系，所以可以根据这一关系，得到液体的流速。……