气体超声波流量计以其测量精度高、量程比大、无压损和适用于大口径测量等特点,在化工、冶金、天然气贸易计量和民用燃气等领域中,具有广阔的发展前景,成为流量计研究的重点和应用的热点。研究四声道气体超声波流量计的信号处理方法,实现气体流量的准确测量。提出一种基于过零检测和能量变化率的信号处理方法,根据气体超声波流量计回波信号能量从无到有的变化规律,确定回波信号的到达时刻,计算得到回波信号的传播时间,进而计算得到气体流量。采用零相位滤波的方法,实现回波信号中噪声信号的滤除及相位的保留。提出一种基于Kalman滤波的多声道气体超声波流量计测量结果的融合方法,能够根据各个声道计算结果的统计学规律,自动调整每个声道的测量结果的权重,能够处理异常值,实现流量更加稳定的输出。研制四声道气体超声波流量计的软件,实现信号处理方法和仪表的功能。编写DSP系统软件,实时实现了气体超声波回波信号的预处理、基于过零检测和能量变化率的信号处理方法、流量计算、Kalman滤波融合、流量结果脉冲输出和流量结果液晶显示等功能。编写了上位机GUI软件,通过串口与四声道气体超声波流量计进行通讯,将接收到的流量信息以图文形式展现。测试四声道气体超声波流量计的关键性能指标,验证所提方法和所研制系统的有效性。在国家认定的具有检定资格的重庆市计量质量检测研究院进行了气体实流标定实验。标定实验结果表明,研制的四声道气体超声波流量计的示值误差为0.20%,重复性为0.04%。研制的四声道气体超声波流量计在示值误差和重复性等关键指标上都远优于检定规程中关于1级精度的要求。