時差法超聲波流量計(Transit Time Ultrasonic Flowmeter)其工作原理如圖1所示。他是利用一對超聲波換能器相向交替（或同時）收發(fā)超聲波，通過觀測超聲波在介質(zhì)中的順溜和逆流傳播時間差來間接測量流體的流速，在通過流速來計算流量的一種間接測量方法。
圖1中有兩個超聲波換能器：順流換能器和逆流換能器，兩只換能器分別安裝在流體管線的兩側(cè)并相距一定距離，管線的內(nèi)直徑為D，超聲波行走的路徑長度為L,超聲波順流速度為tu,逆流速度為td,超聲波的傳播方向與流體的流動方向加角為θ。由于流體流動的原因，是超聲波順流傳播L長度的距離所用的時間比逆流傳播所用的時間短，其時間差可用下式表示：
其中：c是超聲波在非流動介質(zhì)中的聲速，V是流體介質(zhì)的流動速度，tu和td之間的差為
式中X是兩個換能器在管線方向上的間距。
為了簡化，我們假設(shè)，流體的流速和超聲波在介質(zhì)中的速度相比是個小量。即：
上式可簡化為：
也就是流體的流速為：
由此可見，流體的流速與超聲波順流和逆流傳播的時間差成正比。
流量Q可以表示為：
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