Medidores do tipo ultrassônicos são calibrados para medição de vazão de um único fluido. Entretanto, ao extrair petróleo de um poço, a separação trifásica não é suficiente para separar totalmente a água do óleo e a medição de vazão indicada do fluido acaba sendo maior do que o mensurando devido à presença de água não contabilizada na mistura, o que muitas vezes acontece nos escoamentos dentro de tubulações. Foi desenvolvida uma metodologia para medição contínua e automática do teor de água na mistura óleo-água, medindo-se a velocidade do som, por medidores ultrassônicos que podem ser intrusivos ou não intrusivos (clamp-on) para medição de vazão que foram anteriormente instalados e compõem as malhas de processo das plantas de exploração e refino de petróleo, em conjunto com a determinação da velocidade do som e massas específicas da água pura e do óleo diesel. Este trabalho mostra uma redução da incerteza de medição quando a indicação da fração de água através da medição da velocidade do som na mistura óleo-água é diretamente relacionada a medições rastreáveis da fração de água e temperatura de uma mistura óleo-água previamente preparada e conhecida, que foi utilizada como sistema de calibração para medições do teor de água. A incerteza de medição calculada para medição da fração de água é de 0,25 por cento com um grau de confiança de 95,45 por cento, sendo obtida através de uma curva de ajuste dos dados em uma faixa de medição de 0 por cento - 2,5 por cento. A incerteza calculada é menor e, portanto, atende aos requisitos de medição fiscal (menor que 1 por cento) vigentes no país.