摘要：在CAP1400（大型先进压水堆）项目中，电厂热功率的安全运行限值为101%RTP（额定热功率），为了使电厂的运行热功率上限达到100%RTP，即满功率运行，电厂热功率计算不确定度须小于1%。高精度主给水超声波流量计在高温高压的严苛工况下，能够对管道流量、温度、压力进行精确测量。所测数据可以直接用于核反应堆热功率计算，实现热功率测量不确定度小于1%，对于核电厂的安全、经济、有效运行非常重要。目前高精度主给水超声波流量计在核电机组中大多为国外进口且只有国外少数厂家可以提供相关产品，采购成本较高，尚未实现全面国产化，影响我国核电发展。在此背景下，快包分析师推荐基于龙芯中科超声波流量测计量芯片LS1D100研发的超声波流量计方案，方案基于自主LoongArch架构设计的专用SOC芯片，集成了MCU、时差测量单元（TDC）、超声波脉冲发生器、温度检测等核心模块，实现了从传统“MCU+TDC”双芯片方案向单芯片方案的跨越式升级。该芯片采用门限电平测量法，通过高精度渡越时间差检测，将流量计量误差控制在±1%以内，尤其适用于DN15-DN25等大管径场景。- 成本优化：单芯片方案可减少30%以上的硬件成本，同时简化外围电路设计，适用于大规模商用部署 。
- 低功耗性能：休眠电流低于10μA，配合NB-IoT通信模块，电池寿命可达6年以上，满足智能表计的长周期运行需求 。
- 安全自主可控：从芯片架构到算法均实现国产化，规避了进口芯片的供应链风险，符合国家仪器仪表“自主可控”政策导向 。
实验室验证：在冷水计量测试中，LS1D100的准确度等级达到2级，压力损失等级Δp40，最大工作压力1.0MPa，覆盖了从滴水计量（0.01m³/h）到工业大流量（6.3m³/h）的全量程需求。应用场景与典型案例
龙芯中科的超声波流量计方案已在水务、供热、燃气、工业流程控制等领域形成规模化应用，典型场景包括：
- 案例：山西科达自控基于LS1D100开发的智能水表，通过NB-IoT实现远程抄表与漏损监测，成功应用于太原市老旧小区改造项目，单表成本降低40%，漏损率下降15% 。
- 场景适配性：支持多角度安装与空管检测功能，适应复杂管网环境，解决了传统机械水表在低流速下的计量盲区问题 。
- 油气管道监测：在长输管线中，LS1D100方案可测量原油、天然气等介质的流量，量程比达250:1，耐受温度范围-25℃至+55℃，优于进口同类产品 。
- 案例对比：金卡智能TUA超声波流量计采用多声道设计，精度与龙芯方案相当，但硬件成本高出20%，且依赖进口FPGA芯片 。
- 污水处理：非接触式测量避免了杂质堵塞，适用于含悬浮颗粒的污水流量监测，计量稳定性较机械式仪表提升50%以上 。
- 精准灌溉：在新疆石河子农业项目中，搭载LS1D100的水表实现预付费与远程阀控功能，灌溉效率提升30%
