煤层气井动液面深度是开采过程中的一个重要参数,对排采制度的调整、提高气产量具有重要意义。设计煤层气井动液面回声自动测量仪,减少传统测量的人工误差,提高动液面测量的自动化水平。在分析了利用低频声波测量动液面方法可行性的基础上,进行测量仪硬件电路设计和软件实现。针对煤层气井分析声波发生器、接收器的特点,设计模拟信号调理模块,包括信号放大、低通滤波等,采用MSP430F149为核心处理器,设计其接口电路、电源模块和数据显示模块。研究回音信号时域和频域的处理方法,选用频域分析法重点分析回音信号的频域特征。通过数字滤波滤除干扰信号,分析离散傅里叶变换算法原理并采用改进的快速傅里叶变换算法对接箍波进行频谱分析提取基波频率,转换为声速。根据液面反射波特点辨识出液面反射位置,计算出动液面深度。根据测量方案编写测量程序,实现回波信号的数据采集、快速傅里叶变换、液面识别和结果显示等过程。结合matlab软件仿真采样数据,对比单片机处理结果,对系统的可靠性和准确性进行测试。