Existen los sensores magnéticos de flujo, en este foro se discute su funcionamiento: http://www.cientificosaficionados.com/f ... php?t=5901
Es necesario que el fluido sea ligeramente conductor. Necesitan un par de electrodos en el interior del tubo, y un campo magnético en el exterior (el tubo ha de ser de material no conductor y no ferromagnético).
Los mejores resultados se obtienen con un campo magnético alterno (para que induzca corriente alterna en los electrodos y no haya electrólisis) y electrodos de platino, metales nobles o grafito (para evitar oxidaciones u otros procesos químicos).
El conjunto se comporta como una dinamo en la que el rotor es el fluido conductor, la tensión de salida es proporcional a la velocidad del fluiído. El caudal se deriva de la velocidad y la sección del conducto.
Comercialmente se conoce como "magnetic flow meter". Son muy precisos y producen poca pérdida de carga en los conductos, pero son caros.

Formas de medir hay varias, una de ellas es poner una pequeña obstrucción (venturi) y medir la presión antes y en el venturi, la raiz cuadrada de la presión diferencial es proporcional al caudal que circula por el conducto.

Otra que se me ocurre es la de hilo caliente, que consiste en poner un conductor electrico dentro del conducto por el que circula fluido y a ese conductor se le aplica una corriente eléctrica, de tal manera que dependiendo del flujo la temperatura del cable varía y proporcionalmente también lo hace su resistencia. Midiendo la resistencia, se puede obtener el caudal. Este sistema lo utilizan mucho los caudalímetros de aire que utilizan los sistemas de gestión de combustible en los coches modernos.

También hay de ultrasonidos que no son invasivos (no hace falta tocar el tubo) que miden por el tiempo que tarda en ir una onda acúsitica (de ultrasonidos) de un emisor a un receptor, ambos situados sobre el tubo. Be Google, my friend.

Beamspot.

Efectivamente, los ultrasónicos también sirven para medir caudal. Sirven tanto para líquidos como para gases. Se basan en el efecto doppler, miden la diferencia de fecuencia de la señal emitida y la recibida, que es proporcional a la velocidad del medio por el que se transmite el sonido.
Mejor: también los hay por tiempo de tránsito (estos no los conocía yo):
http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal%C3%ADmetro