超声波流量计是通过检测流体流动对超声波束(或超声波脉冲)的作用来测量流量的仪器。
原理
根据信号检测原理，超声波流量计分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频率差法)、波束位移法、多普勒法、互相关法、空间滤波法、噪声法等。
超声波流量计在仪表流通道中没有设置任何障碍物，因此是一种无阻碍流量计，适合解决流量测量困难问题的流量计，特别是在大口径流量测量方面具有很大的优点，是发展迅速的流量计之一。
优点
超声波流量计是一种非接触式仪表，可以用于测量管径较大的介质流量，也可以用于难以接触和观察的介质的测量。 测量精度高，几乎不受被测介质各种参数的干扰，特别是可以解决其他仪表无法实现的强腐蚀性、非导电性、放射性和可燃性爆炸性介质的流量测量问题。
缺点
目前存在的缺点主要是可测量流体的温度范围受超声波流量计及传感器与管道之间的结合材料的耐温度程度限制，以及高温下被测量流体的声传输速度的原始数据不完整。 目前我国只能用于200℃以下流体的测定。 另外，超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。 这是因为，在一般工业测量中，液体的流速大多为每秒数米，但声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右，被测量流体的流速(流量)的变化对声速的变化量最大为10-3位，因此，如果测量流速的精度为1%，则声速的测量精度为
超声波流量计由超声波换能器、电子电路以及流量显示和存储系统三部分组成。 超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，发射到被检流体，由接收器接收的超声波信号通过电子电路放大，转换为代表流量的电信号，提供给显示和积分仪进行显示和累计。 由此实现流量的检测和显示。
超声波流量计传感器的压电元件经常制作圆形薄片，并沿厚度振动。 为了确保振动的方向性，薄片的直径超过了厚度的10倍。 压电元件材料多使用锆钛酸铅。 为了固定压电元件，使超声波以适当的角度入射到流体中，需要将元件放入声楔中构成换能器整体(也称为探针)。 音楔材料不仅要求强度高、耐久性高，而且要求超声波通过音楔后的能量损失小，即透过系数接近1。 由于一般的声楔材料为有机玻璃，且透明，因此可以观察到声楔中压电元件的组装情况。 另外，橡胶、塑料、橡胶中也有音楔材料。
特点功能
采用独特的信号数字化处理技术，使测量信号更加稳定、抗干扰能力强、测量更加准确。
机械传动零件不易损坏，无需维护，寿命长。
电路更加优化，集成度高，功耗低，可靠性高。
智能标准信号输出、人机界面友好、丰富多彩的二次信号输出，可以任意选择。
分段式小直径测量经济方便，测量精度高。
超声波流量计常用的压电换能器。 利用压电材料的压电效应，使用自适应的发送电路向发送换能器的压电元件施加电能，产生超声波振动。 超声波以一定的角度入射到流体中进行传播，由接收换能器接收，通过压电元件转换为电能进行检测。 发送换能器利用压电元件的逆压电效应，接收换能器利用压电效应。
注意事项
正确选择超声波流量计，保证超声波流量计的更好使用。 选择什么类型的超声波流量计，是根据被测流体介质的物理性质和化学性质决定的，使超声波流量计的通径、流量范围、衬料、电极材料、输出电流等能够适应被测流体的性质和流量测量要求。
1、精密功能检查
精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精度等级，经济合算。 例如，用于贸易结算、产品交接、能量计量时，如果用于必须选择精度等级高的，例如1.0级、0.5级或更高的等级的过程控制时，根据控制要求选择不同的精度等级。 只检测工艺流量，不需要精密控制和测量时，可以选择1.5级、2.5级、甚至4.0级等精度等级较低的产品。 此时，可以选择廉价的插入式超声波流量计。
可测量的介质
测量介质流速、仪表范围、口径测量普通介质时，超声波流量计的全流量可以在测量介质流速0.5-12m/s的范围内选择，范围比较广。 选择仪表规格(口径)不一定与工艺管道相同，必须在流速范围内决定是否有测量流量范围。 即管道流速低，不能满足流量计的要求，或者用该流速不能保证测量精度时，需要减小仪表口径，提高高管内流速，得到满意的测量结果。
测量原理
超声波束在液体中传播时，液体的流动会使传播时间发生微小的变化，其传播时间的变化与液体的流速成正比，其关系遵循下式
其中
是声束与液体流动方向所成的角
m是声束在液体中的直行次数
d是管内径
Tup是音束正向传播的时间
Tdown是声束的反向传播时间t=向上向下
设静止流体中的声速为c，流体流动的速度为u，传播距离为l，声波和流体流动的方向一致时(即顺流方向)，其传播速度为c u。 相反，传播速度为cu .在远离l的两处分别放置两组超声波发生器、接收器(T1、R1 )和(T2、R2 )。 如果设T1为正向、T2为反向放射超声波时超声波分别到达接收器R1和R2所需时间为T1和T2
t1=升/(CU )； t2=L/(c-u )
在工业管道中，流体流速比声速小得多，即c比u大，因此两者的时间差为t=t2-t1=2Lu/cc，如果声波在流体中的传播速度c已知，则只要测量时间差t就可以求出流速u，进一步求出流量u 利用该原理进行流量测量的方法称为时差法。 除此之外，还可以使用相位差法、频率差法等。