夹装式超声流量计与插入式相比便于安装、是一种非接触声学检测方法，应用兰姆波的夹装式超声探头比应用剪切波的超声探头具有更多的流量测量优势。由于利用了管壁的兰姆波振动，射入水中的超声是宽波束。宽波束对探头安装位置不敏感；大流速下没有波束漂移；对气泡和颗粒的遮挡有一定抵御作用。目的：本文设计实现一种超声兰姆波流量测量系统，研究激励波形设计与时间差检测方法，提高流量测量的精确度和准确度。方法和结果：首先，比较几种激励波形的频谱分布和探头指向性分布，根据管壁中兰姆波的频散曲线，选择最佳激励波形形状、频率和长度，改进Alleyne提出的激励区域估计方法以及Wilcox提出的接收信号长度估计方法，获得了单模态低频散高信噪比的兰姆波接收信号。其次，通过分析兰姆波接收信号的时频特性，选择与激励频率一致的波形区间用于计算顺逆流时间差；利用相关法计算顺逆流时间差，并融合两种相关插值方法解决插值算法本身的系统偏差问题；利用管壁信号作为参考信号，降低零点漂移；设计了高精度的时间差计算方法。最后，实现了激励频率自动扫描和接收波形高速采样，对于不同管路可以自动选择激励模态，完成时间差检测和流量测量；实验得到了流速或流量的测量误差曲线，并观察了零点的稳定性和温度特性，结果表明系统的动态和静态流量测量性能良好。结论：以上通过激励波形设计与时间差检测方法的研究，利用普通斜探头得到了高质量的兰姆波接收信号，实现了高精度的顺逆流时间差检测。夹装式超声流量测量的宽波束特性使流量测量信号在空间上多次叠加平均，进而达到了高信噪比接收信号和高稳定性流量测量的效果。