Az ultrahangos visszhangjel minőségéből adódó időmérési hiba mellett az időmérési módszer is jelentős pontosságot befolyásoló tényező. A fő időmérési módszerek közé tartozik az impulzusszámlálás és a kereszt{1}}korreláció. Az impulzusszámlálásnál a mérési idő felbontása közvetlen tényező, ami ahhoz vezetméréshiba. Mivel az időzítő impulzusnak mindig van szélessége, a mérési hiba egy impulzusperióduson belül jelentkezik.
A kereszt-korrelációs módszer kiszámítja a kereszt-korrelációt a két pont között terjedő jelek között, hogy megkapja a két jel közötti késleltetést. Feltételezve, hogy az egyik pontban észlelt ultrahang jel z(t), és a késleltetési idő után egy másik pontra terjedő jel y(t), a két jel közötti időkésés keresztkorrelációval számítható ki.
A keresztkorreláció{0}}számítási képlete a következő:
Ezenkívül az ultrahangos áramlásmérők a kábelek, jelátalakítók, rögzítőnyílások és elektronikus alkatrészek okozta késésektől is szenvednek. Ezek az időkésések szisztematikus hibákat okoznak. Ezeket a hibákat késleltetési teszteléssel, nulla-áramlási kalibráció korrekciójával, valamint hőmérséklet- és nyomáskompenzációval lehet kiküszöbölni.
Az ultrahangos jelek terjedési pályája egy csövön belül az áramlási sebességgel változik, ami végső soron pontatlanságokhoz vezet az időmérések során. Az ultrahang hullámterjedési pályája a folyadékon belül nem lineáris, és a pályák különböznek attól függően, hogy az áramlás felfelé vagy lefelé halad. Ez a terjedési pálya a geometriai akusztikában a csatornagörbe-követő módszerrel írható le. Boone és Vermaas levezetése alapján, feltételezve, hogy a C hangsebesség állandó, a csatornagörbe-követési egyenlet a következő:
A képletben: p(r) a középvonaltól r távolságra lévő hangcsatorna és a cső tengelyiránya közötti szög; V a hangcsatorna átlagos felületi sebessége a középvonaltól és a cső tengelyszakaszától r távolságra.
Az érzékelő helyének meghatározása után a csatornagörbe megállapítható. Mivel V nem állandó, a csatorna ívelt alakot mutat, és a csatornaszög nem-állandó. A Reynolds-szám Re és a Mach-szám Ma határozza meg a csatorna görbületét, amely a sebességeloszlással változik, Ma-ban pedig növekszik.
A csőben lévő Mach-szám meghatározása a következő:
Ma=V/C
A képletben: C a hangsebesség; V a csőben lévő folyadék átlagos térfogatsebessége. Ha Ma < 0,1, az ultrahanghullám terjedési pályája megközelítőleg egyenes; minél nagyobb Ma, annál nagyobb a terjedési pálya görbülete.
Amint az ábrán látható, amikor az ultrahanghullámok a csőben lévő folyadékban terjednek, terjedési útjaik eltérőek attól függően, hogy az áramlással együtt vagy ellen haladnak, ami eltérő megtett távolságokat és így pontatlan mérési időket eredményez.
A jel szempontjából energiaveszteség lép fel mind az adó, mind a vevő jelátalakítónál, valamint mindkét irányban történő terjedés során. Minél nagyobb a terjedési pálya görbülete, annál gyengébb a vett visszhangjel. Ha az ultrahangos jelátalakító emissziós szöge pontatlan, előfordulhat, hogy a visszhangjelet a vevő jelátalakító nem is érzékeli.
A nulla-átlépés-észlelés küszöbfeszültség beállításával észleli a nulla-keresztezési pontot. A gyakorlatban azonban az észlelés csak a jel érkezését követő késleltetés után kezdődik, és ez a késleltetés szisztematikus hibát okoz. Továbbá, ha a jel amplitúdója ingadozik, a nulla-keresztezés észleléséből kapott kezdési idő egy rögzített értékkel megváltozik. A csőben gázban terjedő ultrahang jel az ábrán látható. Amikor a folyadék sebessége nő, a vett jel amplitúdója csökken, ami miatt a másodlagos műszer eltérő terjedési időket észlelhet.
