超声波流量计是一种利用超声波在流动流体中传播的特性来测量流速或流量的仪表。
它的核心原理主要分为两种：传播时间差法（时差法） 和 多普勒效应法。
这是最常用、精度最高的方法，适用于洁净、单相（即不含大量颗粒或气泡）的液体和气体。
声波在流体中传播时，顺流方向的传播速度会加快，而逆流方向的传播速度会减慢，并且其传播速度的变化正比于液体的流速。通过精确测量超声波顺流和逆流传播的时间差，就可以计算出流体的平均流速，进而得到流量。
液体流速与传输时间的关系为：
其中
流量计计算公式： Q=3600×Ѷ×S
Q 流量 m3/h Ѷ 流速（面速度）m/s S 管道截面积
为了测量实际流量需将线速度V转换为面速度Ѷ：Ѷ=K×V
由于管道中流速为不规则分布，转换时需引入数据模型K来进行转换，而K则通过雷诺数根据以下公式进行得出：
因单声道超声波流量计通过一点线速度引入数据模型K计算管道实际流量，而实际使用过程中只要流速高于0.015m/s流体即进入紊流状态，管道内流速分布复杂，难免存在积算误差，双声道超声波流量计通过两组传感器测量管道内各点的实际流速，模拟实际运行中管道内流速分布情况，解决线速度V转换为面速度Ѷ的准确性以提高仪表整体的计量精度。如图
流量计算公式：Q=ΣV×S
V=f（v1.v2）
V=a2×r2+a1×r1+a0
a为多项式系数，采用最小二乘法求得双声道超声波流量计通过两对声道测得的流速，将管道模拟成多个区域采用多项式拟合法进行流量积算以便得到最为精确的流量数据。
顺流传播时间：t₁ = L / (c + v·cosθ)
逆流传播时间：t₂ = L / (c - v·cosθ)
其中：
直接测量时间差 Δt = t₂ - t₁ 非常小，难以精确捕捉。因此，实际仪表通常计算时间差的倒数：
Δt = t₂ - t₁ = (2Lv·cosθ) / (c² - v²·cos²θ)
由于流速 v 远小于声速 c（即 v² << c²），公式可以简化为：
Δt ≈ (2Lv·cosθ) / c²
由此可以推导出流体的平均流速 v：
v ≈ (c² · Δt) / (2L·cosθ)
可以看到，流速 v 与时间差 Δt 成正比。只要测量出 Δt，并已知声速 c、路径长度 L 和角度 θ，就能计算出流速。再乘以管道的横截面积，即可得到体积流量。
根据换能器（探头）的安装方式，可分为：
这种方法适用于含有大量悬浮颗粒、气泡或其它不连续相的液体（如污水、泥浆、浆料等）。
其物理学原理与警用雷达测速相同，即“多普勒效应”：当声源和观察者之间有相对运动时，观察者接收到的频率会与声源发出的频率不同。
在流量计中：
多普勒频移 Δf = f_r - f_t 与流体的流速 v 成正比：
Δf = (2f_t · v · cosθ) / c
其中：
通过测量频移 Δf，就可以计算出流体的流速 v：
v = (c · Δf) / (2f_t · cosθ)
超声波流量计是一种非接触式（外夹式）或侵入式（插入式、管段式）的流量测量仪表，具有无压损、安装维护方便（尤其外夹式）、适用管径范围广等优点。
