根據(jù)節(jié)流元件前后的壓差測量流量的流量計(jì)稱為差壓流量計(jì)，主要由節(jié)流裝置及差壓計(jì)兩部分組成。圖1-27表示的是常見的使用孔板作為節(jié)流元件的例子，在管道中插人一片中心開孔的圓盤，當(dāng)流體經(jīng)過這一孔板時(shí)，流束截面縮小，流動速度加快，壓力下降。依據(jù)伯努利方程，在水平管道上，孔板前面穩(wěn)定流動段I一I截面上的流體壓力P1'、平均流速v1，與流束收縮到小截面的Ⅱ一Ⅱ處的壓力P2'、平均流速v2間必存在如下關(guān)系

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式（1-7）是能量守恒定律的一種表示形式。它說明當(dāng)流體流過節(jié)流元件時(shí)，隨著流速的增加，壓力必然降低。在流束的截面積收縮到小處，由于流速達(dá)到大值，壓力降至低點(diǎn)，實(shí)踐證明，孔板前后的流體壓力變化如圖1-27中曲線P所示，其中虛線表示管道中心處的壓力，實(shí)線表示管壁附近的壓力。在靠近孔板的前面管壁處，由于流動被突然阻擋，動能轉(zhuǎn)化為壓力位能，使局部壓力P1增高超過壓力P'1。

由流體流動的連續(xù)性方程可知，流過管道的流體體積流量為

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    上面的分析說明，在管道中設(shè)置節(jié)流元件可造成局部的流速差異，得到比較顯著的壓差。在一定的條件下，流體的流量與節(jié)流元件前后的壓差平方根成正比。因此，可使用差壓變送器測量這一差壓，經(jīng)開方運(yùn)算后得到流量信號。由于這種變送器需要量較大，單元組合儀表中生產(chǎn)了專門的品種，將開方器和差壓變送器結(jié)合成一體，稱為差壓流量變送器，可直接和節(jié)流裝置配合，輸人差壓信號，輸出流量信號。

    需要指出，上述的流量關(guān)系式在形式上雖然比較簡單，但流量系數(shù)α的確定卻十分麻煩。由α的定義可知，它與μ、ψ、m、ξ等有關(guān)。大量的實(shí)驗(yàn)表明，只有在流體接近于充分湍流時(shí)，α才是與流動狀態(tài)無關(guān)的常數(shù)。流體力學(xué)中常用雷諾數(shù)（Re）反映湍流的程度，Re = vDρ/η（這里v為流速，D為管道內(nèi)徑，ρ為流體密度，η為流體動力勃度），這是一個(gè)無因次量。流量系數(shù)α只在雷諾數(shù)大于某一界限值（約為105數(shù)量級）時(shí)才保持常數(shù)。

    不難理解，流量系數(shù)的大小與節(jié)流裝置的形式、孔口對管道的面積比m及取壓方式密切有關(guān)。目前常用的標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)流元件除孔板外，還有壓力損失較小的均速管、噴嘴和文丘利管等;取壓方式除圖1-30所表示的，在孔板前后端面處取壓的“角接取壓法”外，還有在孔板前后各一英寸處的管壁上取壓等方法。在這些不同的情況下流量系數(shù)都是不同的。此外，管壁的粗糙度、孔板邊緣的尖銳度、流體的黏度、溫度及可壓縮性都影響這一系數(shù)的數(shù)值。由于差壓流量計(jì)已有很長的使用歷史，對一些標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流裝置曾進(jìn)行過大量的實(shí)驗(yàn)研究，已經(jīng)有一套十分完整的數(shù)據(jù)資料。使用這種流量計(jì)時(shí)只要查閱有關(guān)手冊，按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)、制造和安裝節(jié)流裝置，便可根據(jù)計(jì)算得到的流量系數(shù)直接投人使用，不需再用實(shí)驗(yàn)方法單獨(dú)標(biāo)定量程。

    差壓流量計(jì)在使用中必須保證節(jié)流元件前后有足夠長的直管段，一般要求前面有7—10倍直徑，后面有3—5倍直徑的直管段。差壓流量計(jì)在較好的情況下測量精度為±0.5%—1%，由于雷諾數(shù)及流體溫度、黏度、密度等的變化，以及孔板邊緣的腐蝕磨損，精度常低于±2%。

    盡管差壓流量計(jì)精度較差，但它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，目前還是使用很普遍的一種流量計(jì)。

本文來自：差壓變送器 

頂裝磁性翻板液位計(jì)