超声波流量计是20世纪70年代随着IC技术迅速发展而开始得到实际应用的一种非接触式仪表。在测量液体领域，应用最广泛的测量方法是传播速度差法中的时间差法。时差法超声波流量计是通过测量超声波信号在流体中顺流和逆流传播时间之差来反映流体流速的，它具有运行稳定，非接触测量，计量准确可靠，无压力损失，仪表的运算和显示精度较高，节约能源等特点。 利用时差法测量液体的流量着重需要研究并解决的问题包括：(1)为了得到良好的超声波波形，进而获得准确的流动信号，需要对换能器及其外围电路进行研究。(2)超声波在液体中传播速度达到1500m/s左右，而传播路径却很短，要准确测量渡越时间需要对计时模块进行选择和研究。(3)超声波信号传播过程中受到流体的影响会产生一定的衰减和扭曲，对变形的接收信号进行合理的处理是必须解决的问题。(4)对软件系统的研究(5)对实验方法和装置的研究。 根据对问题和难点的分析和研究，本论文分六个章节逐步解决，各章内容如下： 论文第一章概述了流量计的发展历史，分类，现状，着重介绍了超声波流量计的国内外研究状况，并最终确定本课题主要的研究内容——测量液体流量的时差法超声波流量计。 论文第二章则从一次仪表和二次仪表方面分别具体介绍了时差法测量流量的原理及影响测量的主要因素，进而确定了课题的难点和需要解决的问题。 论文第三章重点介绍一次仪表部分的设计，主要研究超声波换能器的原理，结构及性能指标，进而对换能器进行选择和设计。 论文第四章是整个课题的难点和关键，着重介绍二次仪表部分的设计。硬件系统部分主要解决信号的处理和采集等问题，对信号的处理采用阈值检测和过零检测的方法，实现对发射和接收信号有用信息的提取。对信号的采集，计量采用高精度的计时模块。另外还介绍了软件系统的设计，主要实现对液体流量值的计算，显示，存储和传输以及参数的修改，完善了整个系统的设计。 论文第五章通过实验验证整机的性能，首先是对样机的电路部分进行检测，确保换能器和电子线路的正常工作，软件程序的正常运行。就绪后进行样机实验，在不同流量下测量流量数据，计算并确定重复性和线性度误差，验证精度等级，并且根据实验结果进一步调整硬件及软件上的设计。 最后，论文得出结论并且总结了课题研究中出现的问题，同时，提出一些个人的建议和展望。