首先对不解体油耗检测的技术进行了研究,通过对激光和超声波检测技术的理论研究及二者的优缺点的比较,得出了适合于不解体油耗检测的技术一超声波检测技术.之后,从检测的实际情况出发,通过对超声波传感器的理论研究,得出了适合于小管径微流量不解体油耗检测的超声波传感器选用方案,同时经过实验验证提出适合于不解体油耗分析的超声波检测方法--时差法.最后通过对超声波传感器的误差分析,得到了误差修正曲线及数学模型.

传统的流量计无法满足高精度检测的要求，文中介绍了一种基于DSP的高精度超声波流量控制系统。该系统利用时差法原理，由DSP控制超声波传感器的换能器A、B分别发射和接收超声波信号，并通过软件计收发过程的时间差，从而计算出流量。实验证明：测量精度可达到2％。

文中主要介绍美国M31902/T903型超声波流量计的基本特点,以及在国内某高炉密闭循环冷却系统的热负荷测定中的应用.

超声波流量测量作为一种非接触测量技术,在生产生活中具有良好的应用前景。设计了一种基于超低功耗16位单片机MSP430F447微控制器的时差式超声波流量计,采用具有温度测量功能的高准确度时间测量芯片TDC_GP2,测量的时间差具有50ps的分辨率,同时还可以测出流体温度,自动补偿由于温度变化而带来的误差,LCD液晶动态显示瞬时流量和总流量等参数,具有通信模块,在大规模应用时还可以由上位机统一管理,提高了应用的自动化程度。实验表明,该流量计功能较齐全,功耗低,具有高的静态准确度和可靠性,非常适合在油田、供水等条件下液体流量的检测,是一个实用的流量测量仪器。

利用超声波时差法测量小口径管道中的流体流速时，传播时间差很小，不易测量．针对这一难点，借鉴“游标卡尺”的测量思路，介绍了时间比例放大技术，提出了实用的微小时间差测量方法，对时间差先放大，后测量，且放大比例可以通过反馈自动调节．该方法具有结构简单，分辨率高等优点．

为实现流体流量测量高精度和低功耗的设计目的,采用TDC-GP2高精度低功耗测时模块,设计了一种基于ATmega32的时差式超声流量计。通过实验测量管径为20mm的管道中的家用自来水流量,得到系统测量精度为±1%,LCD上动态显示瞬时和累计流量以及电池电量等参数,同时可以通过RS 232与外部通信,便于大规模应用时由上位机对信息统一管理。

对超声时差法进行算法改进后,结合气体密度公式推导出超声质量流量方程,据此设计出温压补偿型超声气体质量流量计,给出了流量计核心系统及温压补偿部分的硬件设计.将只用于流体体积流量测量的超声流量计推广到气体质量流量测量领域,使超声流量计趋向理想化.经实验证明此流量计在测量常压空气时精度可达1.42%.

在水利、电力、冶金、石化、选矿、选煤等各部门,经常需要精确计量和控制液体的流速和流量。超声波流量计集计算机与传感器技术于一体,把现代声学的基础研究成果与智能化电子技术相结合,可应用于各种液体的流量计量中。

文章阐述了超声波流量计的工作原理,并结合我公司实际使用情况论证了在高焦油含量的煤气流量测量中以超声波流量计替代阿牛巴流量计的可行性。

针对高精度时差法超声波流量计的时间差信号采集问题,采用一款双通道12位低功耗单片CMOS模拟数字转换器ADC12DL040芯片设计并实现了超声波流量计ns级时间差的高分辨率数据采集,给出了A/D芯片外围引脚电路设计,软件流程图和关键代码,实现了400 kHz输入频率,8 MHz采样频率的超声波时间差高分辨率实时采样。