Εκτός από το σφάλμα μέτρησης χρόνου που προκαλείται από την ποιότητα του σήματος υπερήχων, η μέθοδος μέτρησης του χρόνου είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την ακρίβεια. Οι κύριες μέθοδοι μέτρησης του χρόνου περιλαμβάνουν την καταμέτρηση παλμών και τη διασταυρούμενη{1}}συσχέτιση. Στην μέτρηση παλμών, η ανάλυση του χρόνου μέτρησης είναι ένας άμεσος παράγοντας που οδηγεί σεμέτρησησφάλμα. Δεδομένου ότι ο παλμός χρονισμού έχει πάντα πλάτος, το σφάλμα μέτρησης θα συμβεί εντός μιας περιόδου παλμού.
Η μέθοδος διασταυρούμενης-συσχέτισης υπολογίζει τη διασταυρούμενη-συσχέτιση μεταξύ των σημάτων που διαδίδονται μεταξύ δύο σημείων για να ληφθεί η χρονική καθυστέρηση μεταξύ των δύο σημάτων. Υποθέτοντας ότι το σήμα υπερήχων που ανιχνεύεται σε ένα σημείο είναι z(t) και το σήμα που διαδίδεται σε άλλο σημείο μετά τον χρόνο καθυστέρησης είναι y(t), η χρονική καθυστέρηση μεταξύ των δύο σημάτων μπορεί να υπολογιστεί με διασταυρούμενη-συσχέτιση.
Ο τύπος υπολογισμού διασταυρούμενης-συσχέτισης έχει ως εξής:
Επιπλέον, οι μετρητές ροής υπερήχων υποφέρουν επίσης από χρονικές καθυστερήσεις που προκαλούνται από καλώδια, μετατροπείς, υποδοχές τοποθέτησης και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Αυτές οι χρονικές καθυστερήσεις εισάγουν συστηματικά σφάλματα. Αυτά τα σφάλματα μπορούν να ξεπεραστούν μέσω δοκιμών καθυστέρησης, μηδενικής-διόρθωσης βαθμονόμησης ροής και αντιστάθμισης θερμοκρασίας και πίεσης.
Η τροχιά διάδοσης των σημάτων υπερήχων εντός ενός σωλήνα αλλάζει με την ταχύτητα ροής, οδηγώντας τελικά σε ανακρίβειες στις χρονικές μετρήσεις. Η τροχιά διάδοσης κυμάτων υπερήχων εντός του ρευστού δεν είναι γραμμική και οι τροχιές διαφέρουν ανάλογα με το αν η ροή είναι ανάντη ή κατάντη. Αυτή η τροχιά διάδοσης μπορεί να περιγραφεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ανίχνευσης καμπύλης καναλιών στη γεωμετρική ακουστική. Με βάση την εξαγωγή των Boone και Vermaas, υποθέτοντας ότι η ταχύτητα του ήχου C είναι σταθερή, η εξίσωση ανίχνευσης καμπύλης καναλιού είναι:
Στον τύπο: p(r) είναι η γωνία μεταξύ του καναλιού ήχου σε απόσταση r από την κεντρική γραμμή και την κατεύθυνση του άξονα στον σωλήνα. V είναι η μέση επιφανειακή ταχύτητα του ηχητικού καναλιού σε απόσταση r από την κεντρική γραμμή και το τμήμα άξονα στον σωλήνα.
Μόλις προσδιοριστεί η θέση του αισθητήρα, μπορεί να καθοριστεί η καμπύλη καναλιού. Εφόσον το V δεν είναι σταθερό, το κανάλι εμφανίζει καμπύλο σχήμα και η γωνία του καναλιού δεν είναι σταθερή-. Ο αριθμός Reynolds Re και ο αριθμός Mach Ma καθορίζουν την καμπυλότητα του καναλιού, η οποία αλλάζει με την κατανομή της ταχύτητας και αυξάνεται σε Ma.
Ο αριθμός Mach στον σωλήνα ορίζεται ως:
Ma=V/C
Στον τύπο: C είναι η ταχύτητα του ήχου. V είναι η μέση ταχύτητα όγκου του ρευστού στο σωλήνα. Όταν Ma < 0,1, η τροχιά διάδοσης του υπερηχητικού κύματος είναι περίπου μια ευθεία γραμμή. όσο μεγαλύτερο είναι το Ma, τόσο μεγαλύτερη είναι η καμπυλότητα της τροχιάς διάδοσης.
Όπως φαίνεται στο σχήμα, όταν τα υπερηχητικά κύματα διαδίδονται στο ρευστό εντός του σωλήνα, οι διαδρομές διάδοσής τους διαφέρουν ανάλογα με το αν ταξιδεύουν με ή ενάντια στη ροή, με αποτέλεσμα διαφορετικές διανυόμενες αποστάσεις και επομένως ανακριβείς χρόνους μέτρησης.
Από την άποψη του σήματος, η απώλεια ενέργειας συμβαίνει και στους μετατροπείς εκπομπής και λήψης, καθώς και κατά τη διάδοση και προς τις δύο κατευθύνσεις. Όσο μεγαλύτερη είναι η καμπυλότητα της τροχιάς διάδοσης, τόσο πιο αδύναμο είναι το λαμβανόμενο σήμα ηχούς. Εάν η γωνία εκπομπής του μορφοτροπέα υπερήχων είναι ανακριβής, το σήμα ηχούς μπορεί να μην ανιχνευθεί καν στον μορφοτροπέα λήψης.
Η ανίχνευση μηδενικής διέλευσης-εντοπίζει το μηδενικό-σημείο διέλευσης ορίζοντας μια οριακή τάση. Ωστόσο, στην πράξη, η ανίχνευση ξεκινά μόνο μετά από μια καθυστέρηση μετά την άφιξη του σήματος, και αυτή η καθυστέρηση εισάγει ένα συστηματικό σφάλμα. Επιπλέον, όταν το πλάτος του σήματος κυμαίνεται, ο χρόνος έναρξης που προκύπτει από την ανίχνευση μηδενικής διέλευσης με μια σταθερή τιμή θα αλλάξει. Το σήμα υπερήχων που διαδίδεται σε αέριο μέσα σε έναν σωλήνα φαίνεται στο σχήμα. Όταν η ταχύτητα του ρευστού αυξάνεται, το πλάτος του λαμβανόμενου σήματος μειώνεται, γεγονός που μπορεί να κάνει το δευτερεύον όργανο να ανιχνεύσει διαφορετικούς χρόνους διάδοσης.
