超声波气体流量计是一种利用超声波测量气体流速来确定气体流量的仪器,具有非接触测量、适用管径广、无压损、对待测量气体不产生影响等优点;但也存在着精度不高、电路设计困难、功耗高、噪声大等弱点。本文针对现有超声波气体流量计的不足,提出了一种新的超声波气体流量计设计方法,并采用该方法设计了一台新型的超声波气体流量计,该流量计提高了精度、降低了功耗和噪声。首先,在介绍了流量定义及流量计研究现状的基础上,重点介绍了超声波测量方法和超声流量计的国内外发展现状,指出超声波流量计是当前和未来采用的重要流量计之一。因此,本文选用了时差法作为课题的研究方向。其次,根据超声波时差法测速的原理与常用声道布置方式,提出采用基于三等分圆面积的三声道Z型换能器布道方式开发超声波气体流量计。根据超声波在气体中传播幅度的衰减规律,选择了120Khz作为超声波换能器的中心频率;选用MSP430F149作为微控制器以及分辨率可达50ps的TDC-GP2高精度计时芯片进行计时与产生初级脉冲;设计了基于IRF640功率场效应管和变压器的功率放大电路对初级脉冲的功率与幅度进行放大进而驱动换能器工作;设计了基于MAX308、MAX309的开关电路用于信号在不同通道间的切换,针对接收换能器输出信号中含有的低频噪声设计了截止频率100Khz的高通滤波器（该滤波器的运放为AD803）;设计了基于INA128的差动放大电路与基于MAX4132运算放大器和AD5245的自动增益放大电路将换能器输出的双路信号整合成单路信号与信号幅值自动控制放大。为了提高流量计计时精度,设计了基于比较器MAX998的以一定倍数信号峰值作为参考电压的STOP方波产生电路。随后设计了储存、显示、标定模块以完善样机功能。最后,根据气体流量计的标定原理和方法,使用音速喷嘴法对样机进行标定,标定结果证明此流量计样机精度符合设计要求。