يستخدم عداد المياه بالموجات فوق الصوتية كبير القطر طريقة فرق التوقيت للقياس بالموجات فوق الصوتية. يُحسب معدل التدفق من خلال رصد فرق التوقيت بين الموجات فوق الصوتية المنتشرة في اتجاهي المصب والمنبع. لا تتضمن العملية أي أجزاء ميكانيكية متحركة. يتجنب هذا التصميم تمامًا مشكلة فقدان الدقة أو الأعطال الناتجة عن التآكل الميكانيكي لعدادات المياه الميكانيكية التقليدية، مما يُحسّن بشكل كبير من استقرارها على المدى الطويل. على سبيل المثال، يتأثر دافع عدادات المياه التقليدية بسهولة بالتآكل أو تراكم شوائب الماء، بينما لا تحتاج عدادات المياه بالموجات فوق الصوتية إلى ملامسة تدفق الماء فعليًا، ويمكنها الحفاظ على دقة القياس حتى في ظروف المياه ذات المحتوى العالي من الرمل والشوائب. بالإضافة إلى ذلك، يضمن التصميم الخالي من عناصر عرقلة التدفق الميكانيكية عدم وجود أي عوائق في قناة تدفق المياه، كما أن مساحة المقطع العرضي لخط الأنابيب غير محدودة، ويمكن أن يصل مستوى فقدان الضغط إلى △p25 أو حتى △p10، وهو أقل بكثير من مستوى فقدان الضغط في عدادات المياه الميكانيكية.

لتحقيق انخفاض فقدان الضغط وثبات عالٍ، تستخدم عدادات المياه بالموجات فوق الصوتية بنية تصحيحية وتقنية تثبيت التدفق لتحسين مجال التدفق الداخلي لخط الأنابيب. على سبيل المثال، من خلال قناة قياس ذات ثقب دائري أو تصميم قياس مزدوج المقطع، يتم تقليل تداخل الاضطراب والتيار الدوامي على إشارة الموجات فوق الصوتية لضمان حالة تدفق مستقرة. كما تستخدم بعض الطرز تقنية تتبع نقطة الصفر الديناميكية لمعايرة خط الأساس للتدفق في الوقت الفعلي لتجنب أخطاء الانجراف الناتجة عن تغيرات درجة الحرارة أو الاستخدام طويل الأمد. لا يقتصر هذا التصميم على تقليل متطلبات أقسام الأنابيب المستقيمة فحسب، بل يُحسّن أيضًا القدرة على التكيف مع مجالات التدفق المعقدة، مما يسمح لعداد المياه بالحفاظ على إنتاج مستقر عند تقلب ضغط شبكة الأنابيب أو تغير اتجاه تدفق المياه فجأة.

تستخدم عدادات المياه بالموجات فوق الصوتية المتطورة عادةً تقنية قياس متكررة ثنائية أو رباعية القنوات، مما يُحسّن الموثوقية بشكل كبير من خلال الكشف المستقل متعدد القنوات والتحقق المتبادل من البيانات. حتى في حال تعطل قناة واحدة بسبب تداخل خارجي أو عطل، يُمكن للنظام إكمال القياس عبر القنوات المتبقية، والتخلص تلقائيًا من البيانات غير الطبيعية باستخدام خوارزميات ذكية لضمان تحقيق معيار الدقة من المستوى الثاني. بالإضافة إلى ذلك، تُراقب وظيفة إنذار الاختبار الذاتي حالة الجهاز في الوقت الفعلي، وتُعرض معلومات العطل على شاشة LCD أو تُحمّل إلى نظام الإدارة عن بُعد لإجراء الصيانة في الوقت المناسب. تُمثل آلية الضمان المزدوجة هذه، "التكرار في الأجهزة + تصحيح أخطاء البرامج"، الدعم الفني الأساسي لتحقيق تشغيل مستقر طويل الأمد.

يُمكّن الهيكل المعدني بالكامل وتصميم مستوى الحماية IP68 لعداد المياه بالموجات فوق الصوتية من العمل بثبات في درجات الحرارة العالية والرطوبة العالية والغمر وحتى في البيئات المتجمدة. على سبيل المثال، يُمكن للفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة الماء المُسبب للتآكل والصدمات الخارجية، بينما تضمن عملية الكشف الثلاثية عن إحكام الهواء وتصميم الحماية المزدوجة IP68 استمرار عمل المكونات الإلكترونية بشكل طبيعي عند غمرها في الماء لفترة طويلة. في الوقت نفسه، يُقلل الجمع بين تقنية الطاقة الدقيقة (استهلاك الطاقة أقل من 0.1 ميجا واط) وبطاريات الليثيوم طويلة العمر (عمرها النظري يتراوح بين 6 و16 عامًا) من خطر التوقف عن العمل بسبب نفاد البطارية.

تُمكّن نسبة النطاق الواسعة (حتى 1000 راند) وتدفق البدء المنخفض (حتى 0.001 متر مكعب/ساعة) لعدادات المياه بالموجات فوق الصوتية من قياس التدفقات الصغيرة بدقة (مثل التنقيط) والتعامل مع حالات التدفق الكبيرة، متجنبةً بذلك مشكلة "عدم القياس" التي تُعاني منها عدادات المياه التقليدية عند التدفقات المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، تُقلل ميزة عدم وجود أجزاء متحركة من متطلبات الصيانة. تدعم بعض الطُرز تقنية الاتصال قريب المدى NFC أو ترقيات البرامج الثابتة عن بُعد، ويمكن إكمال إعدادات المعلمات أو تشخيص الأعطال دون الحاجة إلى تفكيك، مما يُقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل والصيانة.