Osim greške mjerenja vremena uzrokovane kvalitetom ultrazvučnog eho signala, metoda mjerenja vremena je također značajan faktor koji utiče na tačnost. Glavne metode mjerenja vremena uključuju brojanje pulsa i unakrsnu{1}}korelaciju. Kod brojanja impulsa, rezolucija vremena mjerenja je direktan faktor koji vodimjerenjegreška. Budući da vremenski impuls uvijek ima širinu, greška mjerenja će se pojaviti unutar jednog perioda impulsa.
Metoda unakrsne-korelacije izračunava unakrsnu-korelaciju između signala koji se šire između dvije tačke kako bi se dobilo vremensko kašnjenje između dva signala. Pod pretpostavkom da je ultrazvučni signal detektovan u jednoj tački z(t), a signal koji se širi do druge tačke nakon vremena kašnjenja je y(t), vremensko kašnjenje između dva signala može se izračunati unakrsnom-korelacijom.
Formula za izračunavanje unakrsne{0}}korelacije je sljedeća:
Nadalje, ultrazvučni mjerači protoka također pate od vremenskih kašnjenja uzrokovanih kablovima, pretvaračima, utorima za montažu i elektronskim komponentama. Ova vremenska kašnjenja donose sistematske greške. Ove greške se mogu prevazići testiranjem kašnjenja, korekcijom kalibracije nultog protoka i kompenzacijom temperature i pritiska.
Putanja prostiranja ultrazvučnih signala unutar cijevi mijenja se sa brzinom protoka, što na kraju dovodi do netočnosti u mjerenju vremena. Putanja ultrazvučnog talasa unutar fluida nije linearna, a putanje se razlikuju u zavisnosti od toga da li je tok uzvodno ili nizvodno. Ova putanja širenja može se opisati metodom praćenja krivulje kanala u geometrijskoj akustici. Na osnovu izvođenja Boonea i Vermaasa, uz pretpostavku da je brzina zvuka C konstantna, jednadžba praćenja krivulje kanala je:
U formuli: p(r) je ugao između zvučnog kanala na udaljenosti r od središnje linije i smjera ose u cijevi; V je prosječna površinska brzina zvučnog kanala na udaljenosti r od središnje linije i presjeka ose u cijevi.
Kada se odredi lokacija senzora, može se uspostaviti kriva kanala. Pošto V nije konstantan, kanal ima zakrivljeni oblik, a ugao kanala nije-konstantan. Reynoldsov broj Re i Mahov broj Ma određuju zakrivljenost kanala, koja se mijenja s raspodjelom brzine i povećava u Ma.
Mahov broj u cijevi definiran je kao:
Ma{0}}V/C
U formuli: C je brzina zvuka; V je prosječna zapreminska brzina fluida u cijevi. Kada je Ma < 0,1, putanja prostiranja ultrazvučnog talasa je približno prava linija; što je Ma veći, veća je zakrivljenost putanje širenja.
Kao što je prikazano na slici, kada se ultrazvučni talasi šire u fluidu unutar cevi, njihovi putevi širenja se razlikuju u zavisnosti od toga da li putuju sa ili protiv toka, što rezultira različitim putovanjima i time nepreciznim vremenima merenja.
Iz perspektive signala, gubitak energije se javlja i na predajnim i na prijemnim pretvaračima, kao i tokom širenja u oba smjera. Što je veća zakrivljenost putanje širenja, to je slabiji primljeni eho signal. Ako je ugao emisije ultrazvučnog pretvarača netačan, signal eha možda neće biti čak ni detektovan na prijemnom pretvaraču.
Detekcija{0}}prelaska nule detektuje nultu{1}}tačku prijelaza postavljanjem graničnog napona. Međutim, u praksi detekcija počinje tek nakon kašnjenja nakon dolaska signala, a ovo kašnjenje unosi sistematsku grešku. Nadalje, kada amplituda signala fluktuira, početno vrijeme dobijeno detekcijom nula-prelaza sa fiksnom vrijednošću će se promijeniti. Ultrazvučni signal koji se širi u plinu unutar cijevi prikazan je na slici. Kada se brzina fluida poveća, amplituda primljenog signala se smanjuje, što može uzrokovati da sekundarni instrument detektuje različita vremena širenja.
