当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式
其中
θ为声束与液体流动方向的夹角
m 为声束在液体的直线传播次数
d 为管道内径
tup 为声束在正方向上的传播时间
tdown为声束在逆方向上的传播时间
δt=tup –tdown
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，当声波与流体流动方向一致时(即顺流方向)，其传播速度为c+u;反之，传播速度为c-u.在相距为l的两处分别放置两组超声波发生器和接收器(t1,r1)和(t2,r2)。当t1顺方向，t2逆方向发射超声波时，超声波分别到达接收器r1和r2所需要的时间为t1和t2,则
t1=l/(c+u); t2=l/(c-u)
由于在工业管道中，流体的流速比声速小的多，即c>>u,因此两者的时间差为 ▽t=t2-t1=2lu/cc 由此可知，当声波在流体中的传播速度c已知时，只要测出时间差▽t即可求出流速u，进而可求出流量q。