Ultraäänikaikusignaalin laadusta johtuvan aikamittausvirheen lisäksi ajan mittausmenetelmä on myös merkittävä tarkkuuteen vaikuttava tekijä. Tärkeimmät ajanmittausmenetelmät sisältävät pulssilaskennan ja ristikorrelaation. Pulssilaskennassa mittausajan resoluutio on suoraan johtava tekijämittausvirhe. Koska ajoituspulssilla on aina leveys, mittausvirhe tapahtuu yhden pulssijakson sisällä.
Risti-korrelaatiomenetelmä laskee risti-korrelaation kahden pisteen välillä etenevien signaalien välillä saadakseen kahden signaalin välisen aikaviiveen. Olettaen, että yhdessä pisteessä havaittu ultraäänisignaali on z(t) ja signaali, joka etenee toiseen pisteeseen viiveajan jälkeen, on y(t), kahden signaalin välinen aikaviive voidaan laskea risti-korrelaatiolla.
Risti{0}}korrelaation laskentakaava on seuraava:
Lisäksi ultraäänivirtausmittarit kärsivät myös kaapeleiden, muuntimien, asennuspaikkojen ja elektronisten komponenttien aiheuttamista aikaviiveistä. Nämä viiveet aiheuttavat systemaattisia virheitä. Nämä virheet voidaan voittaa viivetestauksella, nolla-virtauksen kalibroinnin korjauksella sekä lämpötilan ja paineen kompensoinnilla.
Ultraäänisignaalien etenemisrata putken sisällä muuttuu virtausnopeuden mukaan, mikä johtaa lopulta epätarkkuuksiin aikamittauksissa. Ultraääniaallon etenemisrata nesteen sisällä ei ole lineaarinen, ja liikeradat vaihtelevat riippuen siitä, onko virtaus vastavirtaan vai myötävirtaan. Tämä etenemisrata voidaan kuvata geometrisen akustiikan kanavakäyräjäljitysmenetelmällä. Boonen ja Vermaasin johtamiseen perustuen, jos äänen nopeus C on vakio, kanavakäyrän jäljitysyhtälö on:
Kaavassa: p(r) on äänikanavan välinen kulma etäisyydellä r keskilinjasta ja putken akselin suunnasta; V on äänikanavan keskimääräinen pintanopeus etäisyydellä r keskilinjasta ja putken akselin osasta.
Kun anturin sijainti on määritetty, voidaan määrittää kanavakäyrä. Koska V ei ole vakio, kanavalla on kaareva muoto ja kanavan kulma ei ole-vakio. Reynoldsin luku Re ja Mach-luku Ma määrittävät kanavan kaarevuuden, joka muuttuu nopeusjakauman mukaan ja kasvaa Ma:ssa.
Mach-luku putkessa määritellään seuraavasti:
Ma=V/C
Kaavassa: C on äänen nopeus; V on nesteen keskimääräinen tilavuusnopeus putkessa. Kun Ma < 0,1, ultraääniaallon etenemisrata on suunnilleen suora; mitä suurempi Ma on, sitä suurempi on etenemisradan kaarevuus.
Kuten kuvasta näkyy, ultraääniaaltojen eteneessä putken sisällä olevassa nesteessä niiden etenemisreitit vaihtelevat sen mukaan, kulkevatko ne virtauksen mukana vai sitä vastaan, mikä johtaa erilaisiin kuljettuihin etäisyyksiin ja siten epätarkkoihin mittausaikoihin.
Signaalin näkökulmasta energiahäviötä tapahtuu sekä lähettävässä että vastaanottavassa muuntimessa ja myös etenemisen aikana molempiin suuntiin. Mitä suurempi etenemisradan kaarevuus on, sitä heikompi on vastaanotettu kaikusignaali. Jos ultraäänianturin emissiokulma on epätarkka, kaikusignaalia ei ehkä edes havaita vastaanottavassa anturissa.
Nolla-ylityksen tunnistus havaitsee nolla-ylityskohdan asettamalla kynnysjännitteen. Käytännössä havaitseminen alkaa kuitenkin vasta signaalin saapumisen jälkeisen viiveen jälkeen, ja tämä viive aiheuttaa systemaattisen virheen. Lisäksi, kun signaalin amplitudi vaihtelee, nolla-risteyksen havaitsemisesta kiinteällä arvolla saatu aloitusaika muuttuu. Putken sisällä kaasussa etenevä ultraäänisignaali on esitetty kuvassa. Kun nesteen nopeus kasvaa, vastaanotetun signaalin amplitudi pienenee, mikä saattaa saada toissijaisen instrumentin havaitsemaan erilaisia etenemisaikoja.
