超聲波明渠流量計直接測量的物理量是液位。用于明渠測流量時，在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位的高低。儀表測量量水堰槽內(nèi)的水位，再按相應(yīng)量水堰槽的水位-流量關(guān)系反算出流量.普通明渠內(nèi)流量與水位之間的對應(yīng)關(guān)系，受渠道的坡降比和表面糙度影響。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽，產(chǎn)生節(jié)流作用，使明渠內(nèi)的流量與液位有固定的對應(yīng)關(guān)系。這種對應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸，渠道的影響減至zui小。

儀表工作時，超聲波感器固定安裝在被測量液面上方。探頭向水面發(fā)射脈沖超聲波。聲波通過空氣到達液面，聲波被液面反射成為反射波，探頭接收反射波稱為回波。探頭下邊的校正棒也產(chǎn)生反射被探頭接收稱為校正波。儀表根據(jù)發(fā)射波與回波、發(fā)射波與校正波之間的時差，求出探頭到液面的距離。在與探頭到水位零液位的距離L減，即求出液位高度H。

超聲波明渠流量計的探頭安裝在量水堰槽水位觀測點位置上，測量流經(jīng)量水堰槽的水位。在儀器安裝時，把相應(yīng)量水堰槽的水位流量關(guān)系以數(shù)表形式經(jīng)由按鍵裝入儀表內(nèi)存儲器。儀表的微處理機由測出的水位，用查表法求出對應(yīng)的流量值。數(shù)表中兩相鄰數(shù)值之間的數(shù)，用線性插值法求出。