由于气体超声流量计具有无压损、精度高、量程比大、可测范围大、可测双向流量等诸多优点,近年来在流量计量领域备受关注。测量精度一直是流量仪表的重要性能指标,准确识别超声接收信号的到达时刻从而提高气体超声流量计的测量精度是研发中的重要问题。本课题主要针对以下三个方面进行研究:在零点误差和零点漂移方面,本课题详细测试了大禹、嘉康和Airmar三对换能器在不同温度下零点误差和零点漂移的大小,并对其一致性、灵敏度和接收信号相临峰值区分度进行测试比较。对以上测试结果进行综合分析对比完成换能器选型,设计了双声道弦向平行布置安装方式的DN50测量管节。在准确测时方法方面,分析了经典的双阈值触发法和改进的基于相似性判断的双阈值法的原理、错波问题和其缺陷。本课题对不同流速下的接收信号进行采集和分析,提出了能够准确识别信号到达时刻特征点的方法:特征峰值提取法。通过仿真信号处理实验对比三种方法的抗干扰能力,前两种方法在SNR为20dB时已经发生明显错波,而特征峰值提取法在SNR为10dB时仍然有效;通过实流信号处理实验比较三种方法在不同流速下的有效性,流速大于10m/s时前两种方法就已开始错波,而特征峰值提取法在流速为35m/s时仍能较多地获得期望传播时间。在测量系统软硬件设计方面,设计了电源模块、超声模拟前端、高速数据采集和传输模块以及各部分软件程序。重点研究了通过利用高压供电电源和高压模拟开关配合实现双声道顺逆流发射和接收信号的切换,提高激励信号幅值同时提高了接收信号的信噪比,简化电路并保证了发射和接收电路的一致性。利用5MSPS的12位ADC实现信号采集,并在DSP中实现了特征峰值提取算法。基于以上三个方面,本课题研制了基于DSP的高精度双声道气体超声流量计,并进行实流检定实验。在1m/s~35m/s流速范围内测量误差始终在±1%以内,而双阈值触发法在20m/s以上测量误差已经大于±2%;重复性在分界流速点以下和以上最大分别为0.2233%和0.0784%,极大地改善了单声道的重复性。