超聲波流量計以渡越時(shí)間法為測量原理，使用一對或多對換能器測量聲道流速，每一對換能器之間的傳播距離為L(cháng)p，位于上游的換能器A1與位于下游的換能器A2之間的連線(xiàn)與管道中軸線(xiàn)夾角為θ。上游換能器和下游換能器交替發(fā)送和接收超聲波脈沖，按脈沖到達時(shí)間計算平均軸向流速。在任一給定瞬間，流動(dòng)液體中的表觀(guān)聲速與同一液體靜止狀態(tài)下的聲速之差同液體的瞬時(shí)流速成正比。因此，沿著(zhù)聲道朝兩個(gè)方向發(fā)射超聲信號，然后測量渡越時(shí)間差即可確定聲道上液體的平均軸向流速。再結合管道直徑D確定橫截面積，即可計算出流過(guò)管道液體的體積流量。相關(guān)計算公式參照《封閉管道中流體流量的測量 渡越時(shí)間法液體超聲流量計》（GB/T 35138—2017）。

便攜式超聲波流量計的換能器布置方式常采用夾裝折射式，分為Z方式、V方式和N方式，按照聲道數量分為徑向單聲道、徑向多聲道、弦向多聲道和復合多聲道等。V方式和N方式適用于小管徑測量，通過(guò)增加傳播時(shí)間來(lái)提高測量準確度。Z方式適用于大管徑和超聲信號衰減較嚴重的管道，通過(guò)縮短傳播距離以提高信號質(zhì)量。

便攜式超聲波流量計主要用于現場(chǎng)管道流量的臨時(shí)測量，因此設計時(shí)要考慮便攜性、易用性和功能性。便攜性指流量計結構設計要緊湊，主機和換能器外殼小巧、質(zhì)量輕、方便拿取，整機采用電池供電和低功耗設計。易用性指管道參數設置簡(jiǎn)單，換能器拆裝方便，信號調試便捷、快速，調試信息顯示全面。功能性指要滿(mǎn)足在線(xiàn)校準功能需求，具有多組管道參數存取、流量測量曲線(xiàn)顯示、平均流量計算、測量數據存儲和輸出等功能。以此為基礎，便攜式超聲波流量計主要由電池充電模塊、電池電量監測模塊、主處理器、數據存取模塊、通用串行總線(xiàn)通信模塊、顯示屏、按鍵、超聲信號收發(fā)處理模塊和換能器等組成。