Oprócz błędu pomiaru czasu spowodowanego jakością sygnału echa ultradźwiękowego, istotnym czynnikiem wpływającym na dokładność jest także metoda pomiaru czasu. Główne metody pomiaru czasu obejmują zliczanie impulsów i korelację krzyżową. Przy zliczaniu impulsów bezpośrednią przyczyną jest rozdzielczość czasu pomiarupomiarbłąd. Ponieważ impuls taktowania ma zawsze szerokość, błąd pomiaru wystąpi w ciągu jednego okresu impulsu.
Metoda-korelacji krzyżowej oblicza-korelację krzyżową pomiędzy sygnałami rozchodzącymi się między dwoma punktami w celu uzyskania opóźnienia czasowego między dwoma sygnałami. Zakładając, że sygnał ultradźwiękowy wykryty w jednym punkcie wynosi z(t), a sygnał rozchodzący się do innego punktu po czasie opóźnienia wynosi y(t), opóźnienie czasowe między dwoma sygnałami można obliczyć za pomocą-korelacji krzyżowej.
Wzór na obliczenie korelacji krzyżowej-jest następujący:
Ponadto przepływomierze ultradźwiękowe również charakteryzują się opóźnieniami powodowanymi przez kable, przetworniki, szczeliny montażowe i elementy elektroniczne. Te opóźnienia czasowe wprowadzają błędy systematyczne. Błędy te można przezwyciężyć poprzez testowanie opóźnień, korektę kalibracji-przepływu zerowego oraz kompensację temperatury i ciśnienia.
Trajektoria propagacji sygnałów ultradźwiękowych w rurze zmienia się wraz z prędkością przepływu, co ostatecznie prowadzi do niedokładności pomiarów czasu. Trajektoria propagacji fali ultradźwiękowej w płynie nie jest liniowa i trajektorie różnią się w zależności od tego, czy przepływ odbywa się w górę, czy w dół. Tę trajektorię propagacji można opisać za pomocą metody śledzenia krzywej kanału w akustyce geometrycznej. W oparciu o wyprowadzenie Boone'a i Vermaasa, zakładając, że prędkość dźwięku C jest stała, równanie śledzenia krzywej kanału ma postać:
We wzorze: p(r) jest kątem pomiędzy kanałem dźwiękowym w odległości r od linii środkowej a kierunkiem osi rury; V to średnia prędkość powierzchniowa kanału dźwiękowego w odległości r od linii środkowej i przekroju osi rury.
Po określeniu lokalizacji czujnika można wyznaczyć krzywą kanału. Ponieważ V nie jest stałe, kanał ma zakrzywiony kształt, a kąt kanału nie jest-stały. Liczba Reynoldsa Re i liczba Macha Ma określają krzywiznę kanału, która zmienia się wraz z rozkładem prędkości i wzrostem Ma.
Liczbę Macha w rurze definiuje się jako:
Ma=V/C
We wzorze: C jest prędkością dźwięku; V to średnia prędkość objętościowa płynu w rurze. Gdy Ma < 0,1, trajektoria propagacji fali ultradźwiękowej jest w przybliżeniu linią prostą; im większe Ma, tym większa krzywizna trajektorii propagacji.
Jak pokazano na rysunku, gdy fale ultradźwiękowe rozchodzą się w płynie znajdującym się w rurze, ich ścieżki propagacji różnią się w zależności od tego, czy przemieszczają się z przepływem, czy pod nim, co powoduje różne przebyte odległości, a tym samym niedokładne czasy pomiaru.
Z punktu widzenia sygnału strata energii występuje zarówno w przetworniku nadawczym, jak i odbiorczym, a także podczas propagacji w obu kierunkach. Im większa krzywizna trajektorii propagacji, tym słabszy odbierany sygnał echa. Jeśli kąt emisji przetwornika ultradźwiękowego jest niedokładny, sygnał echa może nawet nie zostać wykryty w przetworniku odbiorczym.
Wykrywanie-przejścia przez zero wykrywa punkt przejścia przez zero-przez ustawienie napięcia progowego. Jednak w praktyce detekcja rozpoczyna się dopiero z opóźnieniem po nadejściu sygnału, a opóźnienie to wprowadza błąd systematyczny. Ponadto, gdy amplituda sygnału się zmienia, czas rozpoczęcia uzyskany z wykrywania przejścia przez zero o stałej wartości będzie się zmieniał. Na rysunku pokazano sygnał ultradźwiękowy rozchodzący się w gazie w rurze. Gdy prędkość płynu wzrasta, amplituda odbieranego sygnału maleje, co może spowodować, że przyrząd pomocniczy wykryje różne czasy propagacji.
