压缩天然气作为一种高效清洁的优质燃料,已广泛应用到人们日常生活及国民经济各个领域中。天然气的流量测量在其使用中无疑占据重要地位。由于压缩天然气的特殊性质,其极易受温度、压力等外界因素的影响,以致于目前常见的各种体积式天然气流量计普遍面临测量准确度不高等问题。而天然气作为一种大宗商品,有时交易数额巨大,对测量准确度自然有相当高的要求。本文研究的基于科里奥利原理的天然气流量计实现了直接质量测量,从原理上消除了温度、压力等因素对测量结果的严重偏差,在同类天然气流量计中具有非常高的测量准确度及可靠性,在压缩天然气计量领域有着巨大的应用前景。文中重点介绍了科里奥利质量流量计的工作原理,彰显了它用于压缩天然气测量时的可行性。在进行流量计系统设计之前,本文从标准产品开发流程的要求出发,重点强调了需求分析的重要性,并提出了需求分析的"SMART"原则,极具工程实用价值。同时针对这种流量计开发的难点,本文重点研究流量计测量管的驱动、相位差的检测方法,及多种仪表通信接口的设计。测量管的驱动采用目前较成熟的闭环模拟驱动方法,提高模拟电路应用技能。相位差检测方法的研究中,则打破传统的DSP平台做数据处理,采用MCU+FPGA的高效测控平台做相位时间差检测,充分利用FPGA在并行处理方面的优势,进行FFT算法及实时信号采集与相关模块控制,MCU则利用丰富的外设进行实时通讯与及时的中断响应。MCU+FPGA这种系统平台极大提高了整个流量计仪表的实时性与可靠性,具有参考意义。考虑到嵌入式仪表应用的多样性,还针对性设计了流量计的多种通信接口,尽量满足外部系统的不同需要,创新性地提供了天然气流量计的CAN通信接口,方便其在工业自动化领域的应用。本文还介绍了流量计仪表开发的最重要环节实验标定环节,再次从工程实践的要求出发,强调了一个完整产品开发应关注的各种细节。最后实验证明了本文设计的流量计是符合应用需求的,为质量流量计在天然气计量领域的应用提供了设计参考。