超声波明渠流量计的原理是基于水力学中流体的数学模型，并结合工程实际对该模型进行优化。

　　超声波明渠流量计安装简单、方便，可直接安装在渠道中，测量渠道内液体的流速和流量，并能显示流量的瞬时变化。

　　另外由于其具有测量范围大、测量精度高、体积小、无压损、免维护等优点，因此广泛应用于大型水利建设中。

　　一、测量渠道的结构

　　测量渠道的结构形式主要有两种：

　　1.平面式，是将流量测量装置安装在渠道的两端，而水面上仅留下渠道中心线的高度。

　　2.U形管，也叫直管式，是将流量计直接安装在渠道中的一种常见结构类型。

　　根据目前国际通用标准，对于明渠流量计有如下要求：(1)流量测量范围：≥5m/s;(2)流速仪精度：≤±0.1m/s;(3)测量介质的流速范围：≤0.5~5m∕s;(4)测量介质的温度范围：≤20℃;(5)安装和使用条件：安装位置距上游水面下15~25 cm处。

　　因此，U形管流量计是最理想、最常用且适用面最广的明渠流量计。

　　二、渠道的长度和宽度

　　通常情况下，渠道长度越长，流量就越大。

　　但实际工程中，为了确保渠道长度与宽度的一致，通常会选择较短的渠道作为测量段。

　　比如：某工程的设计段为100m，该路段上游100m范围内平均流速为5m/s时(流速5m/s)，则渠道长度与宽度比例为1:(10~20)=1:1。

　　三、管道的管径

　　根据明渠断面尺寸确定管道的管径。

　　管道的管径一般为管道直径的2~3倍，根据工程需要，也可适当加大一些。

　　对于明渠和支管可采用不同材料的非焊接管件连接(如铜管)。

　　当管道较长时建议安装前对管道进行分段处理。

　　明渠长度一般不超过10m，支管长度一般不超过15m (如干渠)或20m (如灌溉渠和排水渠)。

　　四、渠道流速和深度

　　根据公式(1)，可以计算出渠道内的流速。

　　在实际工程中，由于受各种因素(如渠道形状、流量大小)的影响，往往会出现不同的流速和水深情况。

　　五、管道口径和断面尺寸

　　管道口径为DN20~150 mm，可根据实际工程情况选择不同的规格。

　　管道断面尺寸一般为长1m，宽0.3m，高0.4m。

　　管道内壁要求光滑，并在同一截面上没有其他设备和障碍物的突出部分和死角。

　　同时，管道应在两个轴线上具有相同的尺寸和形状，以保证流体进入管道时的阻力减小，避免由于水流突然变化而引起的压头升高或过流面积减小等现象。