Arbeidsprinsippet for vannmålere med stor diameter inkluderer hovedsakelig strømningsmålingsprinsipp, strukturelt prinsipp og materiell prinsipp. Vannmålere med stor diameter bruker vanligvis virvelstrømningsmålingsprinsippet. Når vannet strømmer gjennom vannmåleren virvel, vil en serie virvler bli generert. Disse virvlene vil føre til at måleanordningen til virvelvannsmåleren vibrerer til en viss grad. Ved å måle frekvensen og amplituden til vibrasjonen, kan strømningshastigheten til vannstrømmen bestemmes, og vannstrømningshastigheten kan beregnes.
Strukturen til en vannmåler med stor diameter består vanligvis av en strømningssensor, en omformer og et visningsinstrument. Strømningssensoren er ansvarlig for å måle vannstrømmen og generere det tilsvarende signalet, omformeren er ansvarlig for å konvertere sensorsignalet til et standard elektrisk signal, og skjerminstrumentet konverterer det elektriske signalet til et lesbart digitalt eller analogt signal for display.
I tillegg er materialene med vannmålere med stor diameter vanligvis korrosjonsbestandige materialer, for eksempel rustfritt stål, støpejern, etc., for å sikre at vannmåleren ikke blir skadet av vannkvaliteten under langvarig bruk.
Når det gjelder installasjon, må installasjonen av vannmålere med stor diameter sikre stabiliteten i vannstrømmen og konsistensen av strømningsretningen. Flytregulatorer og filtre er vanligvis installert før og etter vannmåleren for å minimere virkningen av vannstrømmen på vannmåleren.

