壓差式流量計（孔板流量計）原理及壓力分布圖    圖2

差壓式流量計由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（如標(biāo)準(zhǔn)孔板）、 引壓管路和差壓變送器組成， 如圖 2所示。常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置、 噴嘴節(jié)流裝置、 文丘利管節(jié)流裝置。標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置由于其在加工制造和安裝方面最為簡單， 通過長期實踐已獲得廣泛應(yīng)用。

羅斯蒙特公司的孔板流量計  圖3

科隆公司的文丘里管力量計  圖4

傳統(tǒng)的差壓式流量計，其工作原理都是基于封閉管道中流體質(zhì)量守恒（遵循連續(xù)性方程）和能量守恒（遵循伯努利方程）兩個定律。假設(shè)孔板兩側(cè)截面分別命名為1截面和2截面，更具質(zhì)量守恒和能量守恒定律如如下兩個公式：
根據(jù)流體的質(zhì)量守恒定律，遵循連續(xù)性方程，如下公式所示：

為了方便理解，我們假設(shè)這里的流體是無粘不可壓流體（一種假設(shè)的理想流體，無粘是指沒有流動損失，不可壓是指流體密度不變），那么公式1可以改寫為：

其中代表1截面處的流體密度，代表2截面處的流體密度，是指假設(shè)的不可壓流體的密度；代表1截面處的流體通過面積， 代表2截面處的流體通過面積；代表1截面處的流體平均流速，代表2截面處的流體平均流速，截面的定義如圖2所示。
根據(jù)流體的能量守恒定律，遵循伯努利方程，如下公式所示：

同樣，為了方便理解，我們假設(shè)這里的流體是無粘不可壓流體（一種假設(shè)的理想流體，無粘是指沒有流動損失，不可壓是指流體密度不變），那么公式3可以改寫為：

式中代表截面1處的流體壓力，代表截面2處的流體壓力，截面的定義如圖2所示。
將公式2帶入公式4，化簡后可以得到一個關(guān)于的關(guān)系式，如下式所示：

對于流過壓差式流量計的流量，可以表示為：

將公式5帶入公式6，化簡之后，可以得到如下公式：

通過公式7我們不難看出，傳統(tǒng)壓差式流量計的流量與壓差（即）的開平方成正比。也就是說如果流量增加10倍，則壓差需要增加100倍。這就導(dǎo)致傳統(tǒng)壓差流量計的壓差信號與流量之間為非線性關(guān)系，這大幅提高了標(biāo)定的難度，降低了流量計的精度和重復(fù)性。同時，隨著流量的減小，壓差減小的要快很多。所以傳統(tǒng)壓差式流量計的量程比都不大，一般在3到4倍左右（單臺流量計的測量范圍較小）。
下面我們總結(jié)一下傳統(tǒng)壓差式流量計的優(yōu)缺點：
1、優(yōu)點
(1)應(yīng)用最多的孔板式流量計結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長；
(2)應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相比擬；
(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

2、缺點
(1)測量精度普遍偏低；
(2)范圍度窄，一般僅 3:1~4:1；
(3)現(xiàn)場安裝條件要求高，需要較長的直管段；
(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。

此外傳統(tǒng)壓差式流量計工作在湍流狀態(tài)下，湍流是一種流體的流動狀態(tài)。在湍流狀態(tài)下，流體的流速和壓力等參數(shù)會無規(guī)律的脈動，這種脈動性進(jìn)一步增加了流量計的測量難度。另一方面，流道截面上的速度和壓力分布不均勻性也加大了傳統(tǒng)壓差式流量計的測量誤差。