随着工农业和城乡的快速发展，水已经成为制约经济发展和影响人民生活的重要商品，为了节约用水，渠道流量的准确计量就显得尤为重要。明渠，是一种自由表面（表面上各点受大气压强的作用）水流的渠道。根据它的形成可分为天然明渠和人工明渠。前者如天然河道；后者如人工输水渠道、运河及未充满水流的管道等。明渠导流广泛应用于污水治理流入和排放渠、工矿企业废水排放和农田灌溉用渠道、火电厂冷却水和排放渠等。
明渠测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以采用不同测量方法。常用的流量测量方法有：水力学法、物理法、流速面积法等几种，其中水力学法是根据流体力学中“水位—流量”的关系，将测得的水位代入水力学公式测量水流量的方法。基于水力学法原理的测流方案，在自动化测量仪器中多选择超声波明渠流量计，具有非接触测量、免维护的特点，在明渠测流中得到日益广泛的应用。
根据流体力学原理：明渠内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低。另外，一般明渠内水流量大小还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。如果在渠道内安装几何尺寸和堰板材料固定的量水堰槽后，流量与液位就建立了确定的对应关系。这样量水堰槽种类有三角堰、矩形堰和巴歇尔堰槽三种（图1）。简言之，水力学法测量流量的原理为：首先测量出量水堰槽内水流的液位，再根据“水位—流量”的水力学关系公式，求出流量。
一般超声波明渠流量计由仪表主机和超声波探头组成。在测量液位方面，主要采用超声脉冲回波法即超声波液位计原理。（摘自超声波液位计概述）
h=H-S=H-V*t/2
其中 H表示探头距容器底部的距离；
S表示探头距离液面的距离；
V为超声波在空气中的传播速度；
t为超声波的传播时间
超声波速度与温度则采用
V=331.45+0.607T
T表示温度，单位为℃。
超声波明渠流量计通常有单声道、两声道和多声道。由测流速换能器、液位换能器、接线盒、控制器及电缆组成。断面形状及声道布置可如下例图，
一般而言，各种明渠所测量的流量范围很广，测量准确度约为1%—5%，测量准确度主要取决于渠道的尺寸、形状及截面误差，平均流速和液位误差值根据实际要求通过多声道布置可控制在较**的范围内
同时，在使用超声波流量计测量水流量时明渠上必须要有量水堰槽。选择量水堰槽的种类，要考虑渠道内流量的大小，以及渠道内水的流态，是否能形成自由流。应当根据流量大小选用相应的量水堰槽：流量小于40L /s时，一般使用直角三角堰；40L/s左右则采用巴歇尔槽；流量大于40L/s，渠道内水位落差又较大，可以使用矩形堰。量水堰槽可以用玻璃钢制作，加工尺寸要准确。其中三角堰矩形堰的堰口是关键尺寸，要更加准确。朝向进水一侧表面要平滑。巴歇尔槽内尺寸要准确，内表面要平滑，喉道部分是关键尺寸，要更准确。
超声波明渠流量计是由超声波探头和量水堰槽配合测量得出的明渠流量信息的计量仪表，具有安装维护方便，使用寿命长，环境适应性强，工作稳定，测量范围广等优点。目前广泛应用与石油、化工、制药、食品加工等污水排放企业，对环境的监测保护和污染的治理，也为着环保型社会起着至关重要的作用。