差壓式流量計在各個行業(yè)都應(yīng)用廣泛、歷史悠久，在各類流量儀表中其使用量占居首位. 近年來，由于各種新型流量計的不斷涌現(xiàn)，致使它的用量有所下降。

差壓式孔板流量計由三部分組成，即由節(jié)流裝置、導壓管和差壓計。差壓式流量計是利用流體流動的節(jié)流原理來實現(xiàn)流量測量的.節(jié)流原理是流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象.

1、差壓孔板流量計的原理

流動流體的能量有靜壓能和動能兩種形式.流體具有靜壓能是因為有壓力，具有動能是因為有流動速度，在一定條件下，這兩種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化 . 根據(jù)能量守恒定律，在沒有外加能量的前提下，流體所具有的靜壓能和動能，再加上用以克服流體流動阻力的能量損失，其能量總和是相等的 .

圖 2 表示在節(jié)流裝置前后截面Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ處流體壓力與速度的分布情況.流體在到達截面Ⅰ之前，以一定的流速 v1流動，此時靜壓力為 p1. 在接近節(jié)流裝置時，由于遇到節(jié)流裝置的阻礙，使靠近管壁處的流體受到節(jié)流裝置的阻擋作用，使部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，使得節(jié)流裝置入口端面靠近管壁處的流體靜壓力升高，并且遠大于管徑中心處的壓力，因此節(jié)流裝置入口端面處產(chǎn)生一徑向壓差 .

在徑向壓差的作用下，流體產(chǎn)生徑向加速度，從而使靠近管壁處的流體質(zhì)點的流動方向傾斜于管道中心軸線，出現(xiàn)縮脈現(xiàn)象.由于受到慣性作用，流速的最小截面并不在節(jié)流裝置的孔口處，而是經(jīng)過節(jié)流裝置之后仍繼續(xù)收縮，到截面Ⅱ處流速達到最小，此時流速大，即 v2，之后流速又逐漸擴大，至截面Ⅲ后完全恢復，流速逐漸降到原值，即 v3=v1.

2、 差壓孔板式流量方程推導

流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，不對外做功，沒有外加能量，流體本身也沒有溫度變化 . 在管道內(nèi)流動的流體，對于管道中任意兩個截面都符合伯努利方程，現(xiàn)選截面Ⅰ和Ⅱ（見圖 2）進行分析。流體的伯努利方程：

從上式可以看出：流量與壓力差 ΔP 的平方根成正比 .　　對于可壓縮流體流量監(jiān)測，因其易發(fā)生體積變化，所以在流量方程中要引入膨脹系數(shù) ε，則流量基本方程可寫為：

式中：qv、qm分別為被測介質(zhì)的體積流量和質(zhì)量流量；A0節(jié)流裝置的開孔截面積；ρ 節(jié)流裝置前的流體密度 .　　式（13）、（14）為節(jié)流式流量計的流量方程，即壓差和流量間的定量關(guān)系 .　　由流量基本方程可以看出，在其他條件不變的前提下，流量與壓差的平方根成正比，要知道流量與壓力差的真實關(guān)系，關(guān)鍵在于 α 的取值 .α 是受許多因素影響的綜合性系數(shù)，對于標準節(jié)流裝置，其值可以從有關(guān)手冊中查出；對于非標準節(jié)流裝置，其值主要由實驗方法得到 .　　#p#分頁標題#e#

3、 差壓孔板式流量計優(yōu)缺點　　

3.1 差壓式流量計的優(yōu)點：① 標準差壓式流量計應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長，安裝方便，適用于大流量的測量 .

② 標準節(jié)流裝置適用于測量管道直徑大于50mm，雷諾數(shù)在指數(shù) 104-105以上，流體應(yīng)當清潔且充滿全部管道，同時不發(fā)生相變 .

3.2差壓式流量計的缺點：

①差壓式流量計的測量精度偏低，測量的重復性、度在流量計中處于中等水平，由于各種因素的綜合影響，其度難以提高.

②流量測量范圍度窄，由于流量與儀表信號(差壓)的平方根成正比關(guān)系，范圍度一般僅3:1-4:1.

③現(xiàn)場安裝條件要求較高，為保證流體在節(jié)流裝置前后為穩(wěn)定的流動狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長度的直管段(指孔板，噴嘴)，一般難以滿足.

④差壓式流量計的壓損較大，孔板流量計的壓損最大，噴嘴流量計次之，文丘里管流量計最小，當不允許有較大的管道壓損時，不宜采用.

⑤檢測件與差壓顯示儀表之間的引壓管線容易產(chǎn)生泄漏、堵塞、凍結(jié)及信號失真等故障.

4結(jié)論

差壓式流量計的流量基本方程主要是根據(jù)伯努利方程和流體連續(xù)性方程進行推導而得到的。差壓式流量計是一種恒節(jié)流、變壓降的流量儀表，由流量基本方程可以看出，在流量系數(shù)、膨脹系數(shù)及節(jié)流面積不變的前提下，流量與壓差的平方根成正比，該壓力計應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長，安裝方便，適用于大流量的測量，壓損較大.