利用对向设置的传感器实时发送的超声波信号的传播时间差，代入已知的计算公式计算得出沿测量路径的平均流速。
超声波时差法流量计的传感器，包括管道内壁安装的楔形传感器和插入式传感器两大类。通常用于非满管的管道流量测量的，是管道内壁安装的楔形传感器。
管道安装的超声波时差法，有多种安装方式，具体见下图。
(1) 4组空气超声波传感器，安装在不同高度，分别负责30%、50%、80%和100%的流量测量； (2) 其中路径1保证在最低液位以下； (3) 用于30%至100%满管的流速、流量和水温的测量；
非满管管道内安装的超声波时间差法传感器有如下特点：
✔ 适合杂质少的水的流量测量，不适合排水管网的流量测量； ✔ 高精度：最多32个测量路径； ✔ 实际测量精度，与传感器的数量有关； ✔ 通常适合管道内部安装的楔形传感器； ✔ 存在流量测量的最低液位，通常为30%左右。
