Solamente son aplicables en fluidos con ausencia o una mínima presencia de partículas o burbujas en suspensión dado que necesitan un fluido libre de elementos que pueden obstruir o alterar el avance del haz ultrasónico. Para su aplicación es necesario instalar dos sensores en la tubería situados a ambos lados y desplazados de forma que el haz ultrasónico se desplace en una diagonal.
Su principio de medida es la medición de la diferencia de tiempo de tránsito de impulsos ultrasónicos que se propagan en y contra la dirección del flujo. Esta diferencia de tiempo es una medida de la velocidad media del fluido a lo largo de la trayectoria del haz de ultrasonidos. Mediante el uso de los tiempos de tránsito absolutos tanto de la velocidad del fluido promediado y la velocidad del sonido se pueden calcular.
Los caudalímetros ultrasónicos pueden ser en forma de carrete cuando el instrumento se intercala en la tubería instalándolo por medio de bridas o roscas o puede ser de inserción cuando se suministran los dos sensores que son instalados en la misma tubería por parte del cliente.
