随着我国节能减排政策持续推进,国内的工业能源结构正经历着深层次的调整。天然气作为一种优质清洁能源,正越来越广泛应用于化工、电力以及生活等领域。对天然气进行准确计量,已成为各行业极其关注的一项工作。目前国内测量天然气的流量计均采用中高压、大口径,大流量的流量计,而此类流量计在国内难以进行周期检定,也难以进行实际介质检定,存在检定费用高及拆装不方便等问题。外夹式超声波流量计作为一种新型流量计,因为具有测量准确度高、稳定性好、维护工作量少、安装方便等优点,正越来越多的应用在天然气流量计量领域。对于如何确保外夹式超声流量计在测量过程中计量稳定和测量数据的准确可靠,国内外开展了大量的研究,并相继出台了相关标准和规程规范。针对目前国内天然气流量计校准现状,本文提出了采用外夹式超声波流量计对天然气流量计在线校准、比对和验证的方法。介绍了超声波流量计的工作原理及兰姆波传感器的工作原理及优势,通过理论与现场试验相结合的方式重点研究了在现场应用过程中诸多影响外夹式超声波流量计计量准确度的因素,并有针对性的提出了解决措施和对策。作为本文重点研究的内容,详细介绍了在线校准过程中噪音对测量的影响,提出了采用特殊材料进行降噪来提高计量准确度的方法。在超声波流量计的使用中,提出了声速检验及距离修正方法。同时对不同压力,不同温度,不同成分的天然气的标况流量计量的准确度做了分析,并根据目前的检测方法,研制天然气流量计温压补偿及自动校准装置。作为一种新型的在线校准方法,本文还详细介绍了其不确定度评定方法。直接使用超声波流量计进行在线校准的方法的相对扩展不确定度为:Urel=0.5%,k=2。采用温压补偿及自动校准装置进行在线校准的方法的相对扩展不确定度为:Urel=0.9%,k=2。