超聲波流量計(jì)采用時(shí)差法進(jìn)行流量測量，利用兩個(gè)相對的傳感器發(fā)送和接收超聲波。每個(gè)傳感器都具有信號傳輸和信號接收功能。將超聲脈沖能量以一定的角度在管壁內(nèi)的兩個(gè)傳感器與流體之間傳遞；流體的流速將在一定程度上影響了超聲脈沖在兩個(gè)傳感器之間的傳播時(shí)間。從上游傳感器到下游傳感器，聲速和流體速度混合并變快。從下游傳感器到上游傳感器，聲速抵消了流體速度，變慢。上下游傳播時(shí)間的凈時(shí)間差與流速數(shù)值成正比。由于時(shí)差測量系統(tǒng)中不存在固有的慣性，因此時(shí)差流量計(jì)具有較強(qiáng)的靈敏度，也適用于低流量和低流速情況。
只有一個(gè)通道的流量計(jì)稱為單聲道氣體超聲流量計(jì)，有兩個(gè)或兩個(gè)以上通道的流量計(jì)稱為多通道氣體超聲流量計(jì)。直接與氣體接觸時(shí)，稱為插入式超聲流量計(jì)；與氣體不直接接觸時(shí)，稱為夾鉗式超聲流量計(jì)。
順流傳播時(shí)間：
順流傳播時(shí)間：
逆流傳播時(shí)間：
由式上述順流時(shí)間和逆流時(shí)間可推導(dǎo)出正逆程時(shí)間差：
最終我們可以得到氣體的平均流速為：
式中：
t1為順流時(shí)間；t2為逆流時(shí)間；L代表傳播路徑；θ為傳播路徑與水平夾角。
