明渠流量计由测量液位的仪表和按计量院公布的文件制作的水槽两部分组成，液位仪表直接测量的是渠道或者水槽内的液体高度。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与流量关系推算出流量。
1、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。因此我们可以计算出探头到反射面的距离D ＝ C*t/2(除以2 是因为声波从发射到接收实际是一个来回，D 是距离，C 是声速，t 是时间），再通过减法运算就可得出液位值。
2、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（如图）。通过测量水位可以推算出流量。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，把渠道的影响尽可能减小。
常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽：
使用超声波明渠流量计，安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。巴歇尔槽知道了喉道宽度b，就可以用相应的公式算出水位与流量对应关系。
直角三角堰也是用相应的公式计算出水位与流量对应关系。
矩形堰也有相应的公式。但是还与安装的渠道尺寸有关，确定水位与流量关系时，矩形堰与渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高度p有关。
