本文针对目前国内对智能热量表技术的迫切需求的现状,对国内外各种大口径热量表技术的现状作了简单介绍。在分析超声波流量检测技术及工作原理的基础上,从低成本、流量精确计量、温度检测、Meter-Bus通讯、低功耗设计方面进行研究改进,并通过方案比较和论证,研制了一款大口径的超声波式的智能热量表。本文提出了一款大口径超声波智能热量表的设计,重点研究了利用时间数字转换芯片(TDC-GP22)的测量原理,实现了一种零点时差标定算法,以提高流量测量精度、流量测量一致性。采用低功耗16位单片机MSP430,通过内置液晶驱动模块显示出累积热量、累积流量等关键数据、通过内置USART模块完成Meter-Bus通讯、通过与ACAM公司研发的TDC-GP22芯片的交互信息和复杂的算法以实现温度测量、流量计量和热量计量的低功耗系统架构。该设计是采用行业内普遍使用的DN50 口径的单通道超声波管段,在本文中详细介绍了该管段的结构和特点。而流量信号的采集是采取时差式超声波流量计量方案,其流量计量准确度对整个产品的性能起到关键性地作用,为了具体分析其影响因素,在广泛查阅超声波流量计量相关国内外文献的基础上,详细介绍专用计量芯片(时间数字转换芯片)方案和分离器件方案的工作原理,以实现更高更可靠的计量精确度要求。这种大口径超声波智能热量表具有压力损失小、无机械传动部件、稳定性高、测量精确高、安装方便等优势,被广泛用于民用热计量领域,是一种新型的热量表方案。