多普勒超聲波流量計是利用相位差法測量流速，即某一已知頻率的聲波在流體中運動，由于液體本身有一運動速度，導致超聲波在兩接收器(或發射器)之間的頻率或相位發生相對變化，通過測量這一相對變化就可獲得液體速度。多普勒超聲波流量計依靠水中雜質的反射來測量水的流速，因此適用于雜質含量較多的臟水和漿體，如城市污水、污泥、工廠排放液、雜質含量穩定的工廠過程液等，而且可以測量連續混入氣泡的液體。但是根據測量原理，被測介質中必須含有一定數量的散射體(顆粒或氣泡)，否則儀表就不能正常工作。超聲波在傳播路徑上如遇到微小固體顆粒或氣泡會被散射，因為用時差法測量含有這類東西的流體時就不能很好地工作，時差式只能用來測量比較潔凈的流體，而多普勒法卻是利用超聲波被散射這一特點工作的。工業排水的流體流動都是自然流動，流量大，非滿管并且具有自由水面，測量有一定難度。非滿管超聲流量計可以解決這一難題，目前非滿管超聲流量計廣泛應用于自來水、市政污水、工廠污水排放、油田污水排放測量。
 

　　多普勒超聲波流量計的優勢：
 

　　1、高精度，滿足低流量測量
 

　　不受氣體中固體顆粒和液滴的各種參數的干擾，并且可采用多次反射將聲程加長。單路徑超聲波流量計的精度通常在1%至2%的范圍內，而通過使用多條路徑，它可以達到0.5或更高的精度范圍。此外，由于超聲波流量計量程比較寬，它非常契合小型沼氣工程的“峰谷”特性，能夠滿足低流量測量。
 

　　2、極少的壓力損失
 

　　壓損是天然氣輸送中存在的主要問題。孔板流量計流體壓力損失的主要原因是孔板前后渦流的形成以及流體的沿程摩擦，它使得流體具有的總機械能的一部分不可逆轉地變成了熱能，消失在流體內。渦輪流量計依賴轉子轉速來確定流量，當天然氣流經渦輪，引起轉子旋轉，同樣會產生壓損。使用多普勒超聲波流量計不用在流體中安裝測量元件，故不會改變流體的流動狀態，不產生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行，因而極少或無壓力損失，是一種理想的節能型流量計。
 

　　3、無運動部件
 

　　運動部件主要是渦輪流量計的問題，渦輪流量計的轉子，包括軸承，都會受到磨損。化學品和污垢在影響軸承的同時，也會影響渦輪流量計的性能。超聲波流量計不存在易于磨損的運動部件，可保證長期使用精度不變，與此同時，無運動部件也讓超聲波流量計具有低維護特性。
 

　　4、低維護
 

　　無運動部件是超聲波流量計低維護的原因之一，另一個因素則與它本身無磨損有關。孔板流量計隨著時間推移不斷遭受磨損，導致測量準確性劣化。當流體中存在污垢或任何其它雜質，則尤其如此。因此，孔板式流量計需要定期檢查磨損，并確定它們是否仍然讀數準確。與之相反的，由于超聲波流量計不會磨損，并且沒有運動部件，維護成本非常低。
 

　　5、輕松處理大尺寸管徑
 

　　可以輕松地適用于大尺寸的管道。事實上，用于天然氣流量測量的超聲波流量計6英寸及更大的管道。為了測量大管道中的天然氣流量，例如20、30和36英寸管道，可能需要不止一個的孔板流量計。在這些情況下，流體有時會被轉移到一組較小的管道中，以達到測量的目的。這也是為什么超聲波流量計可以代替多達十個孔板流量計。