從20世紀10年代至今，由于IC技術的不斷發展，超聲波流量計也因其具有的非接觸測量、適用于大口徑圓形及矩形管道、內部無任何阻流器件等特點，成為當今發展最迅速的一類流量計之一。對于以時差法來實現流量測量的超聲波流量計，其測量精度的關鍵在于準確的測量超聲波在液體中的順流和逆流的傳播時間。在當今計時芯片測量達到ps級別的基礎上，如果能夠消除溫度和管道對聲速和流體造成的非線性誤差，并且通過信號篩選準確判斷超聲波信號到達時刻，那么超聲波流量計的精度將得到進一步的提升。因此本文在上述三個方面的改進，提出了基于TDC-GP22的超聲波流量計的設計。

1超聲波流量計流量測量方案

在管道上安裝超聲波換能器的方式主要有三種：夾裝型、插入型和管段型。對于管段型也有多種方式，常見的有Z式安裝管段和立柱式管段。其中Z式管段主要適用于50mm口徑以上的管道；立柱式管段主要適用于50mm口徑以下的管道。由于本次設計主要針對小口徑超聲波流量計，因此主要采用后一種立柱式管段，超聲波換能器安裝在管段同側，測量時交替發送超聲波信號，如圖1所示。

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