Принцип роботи електромагнітних витратомірів заснований на індукції електричних потенціалів при русі крові в магнітному полі. За допомогою електродів, розташованих на поверхні судин, електричні потенціали відводяться на реєструючі прилади. При русі крові перпендикулярно полю индуцируемое на електродах напруга (Е) буде пропорційно напруженості магнітного поля (В), діаметру судини (D) і середньої швидкості кровотоку (у):
E-B · D ·? (4.5)
При сталості магнітного поля В і строго визначеному діаметрі D виникає на електродах ЕРС буде пропорційна швидкості кровотоку?.
У витратомірах сучасних конструкцій, на відміну від перших зразків, використовується не постійне магнітне поле, а змінне, що дозволяє уникати поляризації електродів. Сучасні датчики можуть використовуватися як в гострому, так і в хронічному експеріменте- вони придатні для вимірювання кровотоку в судинах діаметром від 1 до 30 мм і більше (Guyton, 1969).
Вітчизняний електромагнітний одноканальний витратомір РКЕ-1 призначений для вимірювання потоку крові в апаратах штучного кровообігу і в нерозітнутих судинах. Додані до нього датчики мають діаметр каналу від 2 до 26 мм. Прилад забезпечує вимірювання витрати крові за допомогою судинних датчиків від 10 мл / хв до 30 л / хв, а за допомогою магістральних датчиків - від 1 мл / хв до 15 л / хв. Похибка приладу складає 2-7% від максимальної продуктивності датчика. Електронні схеми, реєструючі генеруються кров'ю потенціали, вимірюють або амплітуду виникають синусоїдальних коливань, або зсув фази напруги, що генерується.
Детальний виклад принципів електромагнітної флоуметрии і методики експериментів з вітчизняними та зарубіжними приладами дано в роботі В. В. Зарецького із співавт. (1974).
Однак і ці прилади не вільні від недоліків, одним з яких є труднощі визначення нульового рівня, оскільки для цієї мети необхідно перекрити кровотік в посудині пережатием його.
Ультразвукові витратоміри засновані на принципі різної швидкості поширення ультразвукових хвиль (100 кГц-4 МГц) вздовж і проти потоку крові. Генераторами хвиль в цих приладах служать 2 пьезокристалла, розташовані на протилежних стінках посудини по діагоналі. Звукові хвилі, що виникають при русі крові в посудині і поширюються уздовж потоку, мають більшу швидкість, ніж хвилі, що поширюються проти струму крові. Таким чином, швидкість кровотоку виявляється пропорційною різниці двох швидкостей поширення ультразвукових хвиль в протилежних напрямках. По конструкції ультразвукові витратоміри діляться на два типи. У першому з них вимірюється зрушення фази звуковий хвилі- в іншому - реєструється різниця в часі поширення пачки квантів (10 коливань) в прямому і протилежному напрямках (Guyton, 1969).
Датчики цих приладів набагато мініатюрніше відповідних пристроїв магнітного флоуметрія, проте вони не можуть бути використані для реєстрації кровотоку по судинах малого діаметра (через те, що швидкість кровотоку становить лише 0,2% швидкості поширення ультразвуку). У зв'язку з цим практично неможливо зареєструвати різницю в часі поширення ультразвуку в прямому і протилежному напрямках. Крім того, ультразвукові витратоміри вимірюють швидше лінійну, ніж об'ємну швидкість кровотоку (Guyton, 1969).
Перевагою електромагнітних та ультразвукових витратомірів є здатність їх реєструвати пульсові коливання струму крові.