刘珍兴, 秦 华, 刘 琦2,

(1.东华理工大学 信息工程学院，江西 南昌 330013;2. 江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心，江西 南昌 330013；3.东华理工大学 机械与电子工程学院，江西 南昌 330013)

随着工业化水平的不断提高，化工、冶金、气体燃料输送等行业对气体流量计的需求变得越来越大,气体超声波流量计具有无压损、量程比大、精度高等优点(汪伟等，2015)，特别适合测量不易接触和观察的流体以及大口径流量测量领域。超声波在流动的气体中传播会有气体流速信息，因此可以通过超声波的回波信号计算出气体的流速，从而换算成气体在计量时间内通过的流量。由于被测量管道往往存在弯管等情况，造成气体在管道内分布不均匀，在使用单通道超声波流量计测量时测量误差较大，需采用流速分布修正系数进行精度校正，而采用多通道超声波流量计测量可以采集多个管道部位流量信息，能够有效提高测量精度，因此多通道时差法在超声波气体流量计设计中应用广泛(沈子文等，2015)。超声波在气体中传输时，由于能量相对较低，导致信号衰减严重，并且包含大量噪声信号(马勤勇，2021)。本研究根据超声波换能器参数结构，设计一个合理的回波信号调理电路，提高对气体流量测量的准确度。

1 超声波气体流量计原理

超声波气体流量计(时差法)的工作原理如图1所示。

图1 超声波气体流量计原理图Fig.1 Working principle of ultrasonic gas flowmeter

在某一通道上，利用一组超声波换能器交替发送和接收超声波信号。……