多普勒超聲流量計的工作原理如圖所示。發射換能器t發射一定頻率的超聲波到流動液體內的氣泡和固體顆粒上產生散射波，散射波被接收換能器r所接收，其頻率變化與粒子（或氣泡）的移動速度成正比（由于換能器具有一定的的指向性，所以接收的散射信號基本上是從管道中心附近發射來的）。多普勒頻移d和流速的關系如下式所示：
多普勒超聲流量計，它由超聲流量換能器和控制器組成。下圖所示是整機方框圖。 雙頻多普勒流量計是新出現的產品，其控制器使換能器間斷地短時間產生兩個不同頻率的連續波聲信號。所產生的多普勒信號與原頻率會有固定的頻差，噪聲則沒有。將兩個多普勒信號重疊、提升，經信息處理后，獲得多普勒頻移?d，計算出來流速或流量。這種新型多普勒流量計能抗噪聲，并使測量準確度明顯提高。手持式多普勒流量計
多普勒超聲流量計要求流體內有足夠大的散射體連續存在。通常散射體的速度與流體的速度有明顯的偏差（滑差），要求流體的流速必須遠遠大于粒子產生沉淀的臨界速度。而且測到的速度為散射體相遇點的速度，所以速度測量值對流速分布和流態的依賴性很大，即要求直管段很長（20倍管徑以上）。所以，這種方法的使用具有一定的局限性。 除上述的特點外，還有其自身的優點。 1 沒有零點漂移。由于?d正比于，在流體靜止時，不產生多普勒頻移。因此，控制器顯示單元不出現零點漂移。 2 不受聲信號幅度變化影響。聲信號在流體中傳播時會衰減，受擾動而起伏。盡管幅度變化，但發射和接收頻率卻不受影響。雙頻率多普勒法更具有抗噪聲干擾的能力。 3 分辨力好。由于發射頻率?t選擇較高，對于所測流速可以得到較高的?d，因此分辨力較好。 測量與流體聲速無關。手持式多普勒流量計1.液體中微粒子濃度。由于多普勒法是得用氣泡和微粒子所反射的聲信號工作的，因此若流體中不含有氣泡和微粒子，則不能工作。以含有Z低限度懸浮粒子30% 以上的流體作為測量對象。 2.保證直管段長度，安裝部位要合理。為了保障管內液體流速分布較好（多數情況為紊流狀態），消除不均勻狀態，直管段長度上游至少為15d，下游為5d以上，管內流場狀態決定補償系數，否則加大誤差。 3.換能器不應安裝在下列位置：管道未充滿；液體向下流動；離彎頭太近；管內有沉淀物堆積。在水平布置管線上，換能器不要安裝在管道的上側或下側。 4.聲耦合要好。對于非侵入式換能器安裝部位的管壁面應較好、平坦、光滑，定位要相對準確。超聲換能器與管壁之間的聲耦合（聲接觸）是通過油脂完成。油脂可以是硅油、硅脂、丹士林、機油等。耦合層不能侵入空氣、固體物。 5.管內徑應精確測量。
