Selain kesalahan pengukuran waktu yang disebabkan oleh kualitas sinyal gema ultrasonik, metode pengukuran waktu juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi akurasi. Metode pengukuran waktu utama mencakup penghitungan pulsa dan-korelasi silang. Dalam penghitungan pulsa, resolusi waktu pengukuran merupakan faktor langsung yang menyebabkanpengukurankesalahan. Karena waktu pulsa selalu mempunyai lebar, kesalahan pengukuran akan terjadi dalam satu periode pulsa.
Metode korelasi-silang menghitung korelasi-silang antara sinyal yang merambat antara dua titik untuk mendapatkan waktu tunda antara kedua sinyal tersebut. Dengan asumsi sinyal ultrasonik yang terdeteksi pada satu titik adalah z(t), dan sinyal yang merambat ke titik lain setelah waktu tunda adalah y(t), maka waktu tunda antara kedua sinyal dapat dihitung dengan korelasi silang.
Rumus penghitungan korelasi-silang adalah sebagai berikut:
Selain itu, pengukur aliran ultrasonik juga mengalami penundaan waktu yang disebabkan oleh kabel, transduser, slot pemasangan, dan komponen elektronik. Penundaan waktu ini menimbulkan kesalahan sistematis. Kesalahan ini dapat diatasi melalui pengujian penundaan,-koreksi kalibrasi aliran nol, serta kompensasi suhu dan tekanan.
Lintasan perambatan sinyal ultrasonik dalam pipa berubah seiring dengan kecepatan aliran, yang pada akhirnya menyebabkan ketidakakuratan dalam pengukuran waktu. Lintasan perambatan gelombang ultrasonik di dalam fluida tidak linier, dan lintasannya berbeda-beda bergantung pada alirannya di hulu atau hilir. Lintasan propagasi ini dapat digambarkan dengan menggunakan metode penelusuran kurva saluran dalam akustik geometris. Berdasarkan penurunan Boone dan Vermaas, dengan asumsi kecepatan bunyi C konstan, maka persamaan penelusuran kurva saluran adalah:
Dalam rumusnya: p(r) adalah sudut antara saluran bunyi pada jarak r dari garis tengah dan arah sumbu dalam pipa; V adalah kecepatan rata-rata permukaan saluran bunyi pada jarak r dari garis tengah dan bagian sumbu dalam pipa.
Setelah lokasi sensor ditentukan, kurva saluran dapat ditentukan. Karena V tidak konstan, saluran memperlihatkan bentuk melengkung, dan sudut saluran tidak konstan. Bilangan Reynolds Re dan bilangan Mach Ma menentukan kelengkungan saluran, yang berubah seiring dengan distribusi kecepatan dan bertambahnya Ma.
Nomor Mach dalam pipa didefinisikan sebagai:
Ma=V/C
Dalam rumusnya: C adalah kecepatan suara; V adalah kecepatan volume rata-rata fluida dalam pipa. Ketika Ma <0,1, lintasan rambat gelombang ultrasonik kira-kira berupa garis lurus; semakin besar Ma, semakin besar kelengkungan lintasan propagasinya.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, ketika gelombang ultrasonik merambat dalam fluida di dalam pipa, jalur perambatannya berbeda-beda bergantung pada apakah gelombang tersebut merambat mengikuti atau melawan aliran, sehingga menghasilkan jarak tempuh yang berbeda sehingga waktu pengukuran menjadi tidak akurat.
Dari sudut pandang sinyal, kehilangan energi terjadi pada transduser pengirim dan penerima, dan juga selama propagasi di kedua arah. Semakin besar kelengkungan lintasan rambat maka semakin lemah sinyal gema yang diterima. Jika sudut pancaran transduser ultrasonik tidak akurat, sinyal gema bahkan mungkin tidak terdeteksi pada transduser penerima.
Deteksi-persimpangan nol mendeteksi titik-persimpangan nol dengan menyetel tegangan ambang batas. Namun, dalam praktiknya, deteksi hanya dimulai setelah penundaan setelah kedatangan sinyal, dan penundaan ini menimbulkan kesalahan sistematis. Selanjutnya, ketika amplitudo sinyal berfluktuasi, waktu mulai yang diperoleh dari deteksi persilangan nol dengan nilai tetap akan berubah. Sinyal ultrasonik yang merambat dalam gas di dalam pipa ditunjukkan pada gambar. Ketika kecepatan fluida meningkat, amplitudo sinyal yang diterima menurun, yang dapat menyebabkan instrumen sekunder mendeteksi waktu propagasi yang berbeda.
