Розроблено математичну модель фазо-частотного ультразвукового вимірювального перетворювача, використовуючи яку, швидкість потоку можна визначити за допомогою чотирьох частот ультразвукової хвилі та відповідних фазових зсувів сигналів, за яких фазові зсуви лежали в межах кількості цілих довжин акустичної хвилі. Це дає змогу розширити робочий діапазон, вибрати оптимальну частоту ультразвукової хвилі для роботи вимірювального перетворювача та збільшити точність вимірювання. На основі запропонованої математичної моделі, розроблено структурну схему фазо-частотного вимірювального перетворювача швидкості потоку та засобу вимірювального контролю витрат природного газу, який складається з ділянки трубопроводу, двох передавальних та двох приймальних п'єзоелементів, двох генераторів, двох формувачів імпульсів, двох фазових детекторів та мікропроцесорного блока.