超声波明渠流量计直接测量的物理量是液位。用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的水位—流量关系反算出流量。
超声波测液位原理
发射超声换能器发射出的超声脉冲，通过传播媒质传播到被测液面，经反射后再通过传声媒质返回到接收换能器，测出超声脉冲从发射到接收在传声媒质中传播的时间。再根据传声媒质中的声速，就可以算得从换能器到液面的距离。从而确定液位。
量水堰槽的测流量原理
流通顺畅的明渠内流量越大，液位越高；流量越小，液位越低。通过测量水位可以反算出流量。普通明渠内流量与水位之间的对应关系，受渠道的坡降比和表面的糙度影响。在渠道内安装量水堰槽，产生节流作用，使明渠内的流量与液位有固定的对应关系，这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸，渠道的影响减小至最小。
超声波明渠流量计测量方法
（1）速度-面积法
（2）水坝和水槽
（3）动船法
（4）超声波法
（5）电磁场法
（6）坡度- 面积法
（7）落差-流量法
（8）稀释法
（9）漂浮物法
（10）压力-流量法