Kromě chyby měření času způsobené kvalitou signálu ultrazvukového echa je významným faktorem ovlivňujícím přesnost také metoda měření času. Mezi hlavní metody měření času patří počítání pulsů a vzájemná -korelace. Při počítání pulzů je rozlišení doby měření přímým faktorem vedoucím kměřeníchyba. Protože časovací impuls má vždy šířku, dojde k chybě měření během jedné periody impulsu.
Metoda vzájemné-korelace vypočítává vzájemnou{1}}korelaci mezi signály šířícími se mezi dvěma body, aby se získalo časové zpoždění mezi těmito dvěma signály. Za předpokladu, že ultrazvukový signál detekovaný v jednom bodě je z(t) a signál, který se šíří do jiného bodu po době zpoždění, je y(t), lze časové zpoždění mezi těmito dvěma signály vypočítat křížovou- korelací.
Vzorec pro výpočet vzájemné-korelace je následující:
Kromě toho ultrazvukové průtokoměry také trpí časovým zpožděním způsobeným kabely, převodníky, montážními drážkami a elektronickými součástmi. Tato časová zpoždění zavádějí systematické chyby. Tyto chyby lze překonat testováním zpoždění, korekcí kalibrace nulového-průtoku a kompenzací teploty a tlaku.
Trajektorie šíření ultrazvukových signálů v potrubí se mění s rychlostí proudění, což nakonec vede k nepřesnostem v měření času. Dráha šíření ultrazvukové vlny v kapalině není lineární a trajektorie se liší v závislosti na tom, zda je tok proti proudu nebo po proudu. Tuto trajektorii šíření lze popsat pomocí metody sledování křivky kanálu v geometrické akustice. Na základě odvození od Boonea a Vermaase, za předpokladu, že rychlost zvuku C je konstantní, rovnice sledování kanálové křivky je:
Ve vzorci: p(r) je úhel mezi zvukovým kanálem ve vzdálenosti r od středové osy a směrem osy v potrubí; V je průměrná povrchová rychlost zvukového kanálu ve vzdálenosti r od středové osy a osového úseku v potrubí.
Jakmile je určeno umístění senzoru, lze sestavit křivku kanálu. Protože V není konstantní, kanál má zakřivený tvar a úhel kanálu není -konstantní. Reynoldsovo číslo Re a Machovo číslo Ma určují zakřivení kanálu, které se mění s rozložením rychlosti a zvyšuje se v Ma.
Machovo číslo v potrubí je definováno jako:
Ma=V/C
Ve vzorci: C je rychlost zvuku; V je průměrná objemová rychlost tekutiny v potrubí. Když Ma < 0,1, dráha šíření ultrazvukové vlny je přibližně přímka; čím větší je Ma, tím větší je zakřivení trajektorie šíření.
Jak je znázorněno na obrázku, když se ultrazvukové vlny šíří v tekutině uvnitř potrubí, jejich dráhy šíření se liší v závislosti na tom, zda se pohybují s proudem nebo proti proudu, což má za následek různé ujeté vzdálenosti a tím nepřesné časy měření.
Z hlediska signálu dochází ke ztrátě energie jak na vysílacím, tak přijímacím měniči a také při šíření v obou směrech. Čím větší je zakřivení trajektorie šíření, tím slabší je přijímaný echo signál. Pokud je vyzařovací úhel ultrazvukového snímače nepřesný, signál ozvěny nemusí být detekován ani na přijímacím snímači.
Detekce nulového-překročení detekuje nulový-bod překročení nastavením prahového napětí. V praxi však detekce začíná až po zpoždění po příchodu signálu a toto zpoždění zavádí systematickou chybu. Navíc, když amplituda signálu kolísá, změní se počáteční čas získaný z detekce nulového-křížení s pevnou hodnotou. Ultrazvukový signál šířící se v plynu v potrubí je znázorněn na obrázku. Když se rychlost tekutiny zvýší, amplituda přijímaného signálu se sníží, což může způsobit, že sekundární přístroj bude detekovat různé doby šíření.
