Los caudalímetros de velocidad miden el caudal instantáneo del líquido que pasa por el sensor. Dependiendo de si miden masa o volumen, se pueden dividir en caudalímetros volumétricos o másicos. El objetivo principal de estos medidores es conocer el caudal actual en la tubería, sirviendo como referencia para ajustar el sistema.
Los caudalímetros volumétricos incluyen medidores electromagnéticos, ultrasónicos, de rueda de paletas y de turbina, que miden el volumen. Los caudalímetros másicos, como los Coriolis y los térmicos, son menos comunes. Se utilizan principalmente en fluidos que presentan grandes cambios de volumen al mezclar distintos productos químicos, donde el volumen total después de la mezcla no equivale a la suma de los volúmenes individuales. En estos casos, los caudalímetros basados en volumen pueden no ser precisos, y medir la masa —que se mantiene prácticamente constante según la ley de conservación de la masa— proporciona resultados más exactos. Esto es especialmente cierto en gases, que pueden sufrir grandes expansiones o contracciones de volumen, siendo la medición de masa el método más apropiado.
Los caudalímetros de desplazamiento positivo miden el volumen del fluido limitando la cantidad total que puede pasar a través del medidor en cada ciclo, garantizando una alta precisión en la medición. Un ejemplo de este tipo es el caudalímetro de engranajes ovalados. Se utilizan principalmente en aplicaciones donde es necesario facturar por volumen, como en el suministro de agua o gasolina, o en la dosificación precisa de productos químicos, como en la fabricación de medicamentos costosos.
El principio de funcionamiento consiste en bloquear el paso del fluido hasta acumular un volumen predeterminado, que luego es liberado y medido por los sensores. Este método implica caudales más lentos y mayores pérdidas de presión en las tuberías. Además, normalmente no se permite la presencia de sólidos en el fluido, ya que pueden dañar el medidor, lo cual es una consideración importante para los usuarios.