A més de l'error de mesura del temps causat per la qualitat del senyal d'eco ultrasònic, el mètode de mesura del temps també és un factor important que afecta la precisió. Els principals mètodes de mesura del temps inclouen el recompte de polsos i la-correlació creuada. En el recompte de polsos, la resolució del temps de mesura és un factor directemesuraerror. Com que el pols de temporització sempre té una amplada, l'error de mesura es produirà en un període de pols.
El mètode de-correlació creuada calcula la correlació-creuada entre els senyals que es propaguen entre dos punts per obtenir el retard de temps entre els dos senyals. Suposant que el senyal d'ultrasons detectat en un punt és z(t) i el senyal que es propaga a un altre punt després del temps de retard és y(t), el retard de temps entre els dos senyals es pot calcular per correlació-creuada.
La fórmula de càlcul de-correlació creuada és la següent:
A més, els mesuradors de cabal ultrasònic també pateixen retards de temps causats per cables, transductors, ranures de muntatge i components electrònics. Aquests retards de temps introdueixen errors sistemàtics. Aquests errors es poden superar mitjançant proves de retard, correcció de calibratge de flux zero-i compensació de temperatura i pressió.
La trajectòria de propagació dels senyals ultrasònics dins d'una canonada canvia amb la velocitat del flux, donant lloc, finalment, a imprecisions en les mesures de temps. La trajectòria de propagació de les ones ultrasòniques dins del fluid no és lineal i les trajectòries difereixen segons si el flux és aigües amunt o aigües avall. Aquesta trajectòria de propagació es pot descriure mitjançant el mètode de traçat de corbes de canal en acústica geomètrica. A partir de la derivació de Boone i Vermaas, assumint que la velocitat del so C és constant, l'equació de traçament de la corba del canal és:
En la fórmula: p(r) és l'angle entre el canal de so a una distància r de la línia central i la direcció de l'eix a la canonada; V és la velocitat superficial mitjana del canal de so a una distància r de la línia central i la secció de l'eix de la canonada.
Un cop determinada la ubicació del sensor, es pot establir la corba del canal. Com que V no és constant, el canal presenta una forma corba i l'angle del canal no és-constant. El nombre de Reynolds Re i el nombre de Mach Ma determinen la curvatura del canal, que canvia amb la distribució de velocitat i augmenta en Ma.
El nombre de Mach a la canonada es defineix com:
Ma=V/C
En la fórmula: C és la velocitat del so; V és la velocitat mitjana del volum del fluid a la canonada. Quan Ma < 0,1, la trajectòria de propagació de les ones ultrasòniques és aproximadament una línia recta; com més gran sigui Ma, més gran serà la curvatura de la trajectòria de propagació.
Com es mostra a la figura, quan les ones ultrasòniques es propaguen al fluid dins de la canonada, els seus camins de propagació difereixen en funció de si viatgen amb o contra el flux, donant lloc a diferents distàncies recorregudes i, per tant, temps de mesura inexactes.
Des de la perspectiva del senyal, la pèrdua d'energia es produeix tant als transductors transmissors com als receptors, i també durant la propagació en ambdues direccions. Com més gran sigui la curvatura de la trajectòria de propagació, més feble serà el senyal d'eco rebut. Si l'angle d'emissió del transductor ultrasònic no és precís, és possible que ni tan sols es detecti el senyal d'eco al transductor receptor.
La detecció d'encreuament-zero detecta el punt de pas-zero mitjançant l'establiment d'una tensió llindar. Tanmateix, a la pràctica, la detecció només comença després d'un retard després de l'arribada del senyal, i aquest retard introdueix un error sistemàtic. A més, quan l'amplitud del senyal fluctua, el temps d'inici obtingut a partir de la detecció d'encreuament de zero-amb un valor fix canviarà. El senyal ultrasònic que es propaga en gas dins d'una canonada es mostra a la figura. Quan la velocitat del fluid augmenta, l'amplitud del senyal rebut disminueix, cosa que pot provocar que l'instrument secundari detecti diferents temps de propagació.
