孔板流量計(jì)是根據(jù)流體流動(dòng)的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)在其前后產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比關(guān)系來(lái)計(jì)量流量的。

　　1、差壓法測(cè)氣原理

　　充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)節(jié)流設(shè)備(如孔板)時(shí)，流束將在節(jié)流設(shè)備處形成局部收縮，使部分壓能轉(zhuǎn)為動(dòng)能，其結(jié)果使流速增加，靜壓降低，在節(jié)流設(shè)備前后產(chǎn)生了壓力降。對(duì)于一定型式、一定尺寸的節(jié)流設(shè)備來(lái)說(shuō)，所產(chǎn)生的壓差與氣流量有關(guān)，流量越大，壓差也越大;流量減少，壓差也減小;流量為零，壓差也為零。因此，通過(guò)測(cè)量壓差的大小，就可間接地計(jì)量氣體流量，這種方法就稱差壓法測(cè)量氣體流量。

　　2、流束局部收縮和壓差的產(chǎn)生

　　在孔板前，連續(xù)流動(dòng)著的流體將遇到孔板的阻擋。在管壁處的流體由于受孔板阻擋，阻力最大，使流體速度降低，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成靜壓能，其結(jié)果使孔板入口端面接近管壁處的流體靜壓力升高。而管道中心流速最大，靜壓最低，使其在同一端面形成徑向壓力差，其結(jié)果將使流體質(zhì)點(diǎn)在這一徑向壓差作用下產(chǎn)生一徑向加速度。在這一徑向速度作用下，靠近管壁處的流體質(zhì)點(diǎn)以偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度向孔口流動(dòng)，形成了流束的局部收縮。

　　由于流體運(yùn)動(dòng)的慣性，流經(jīng)節(jié)流設(shè)備后流體將繼續(xù)保持原來(lái)的流動(dòng)方向，在孔板出口端面處形成一最小收縮截面，此處流束截面最小，流速達(dá)最大，壓力最低。此后，流束又逐漸擴(kuò)大，壓力逐漸恢復(fù)升高，直到流體充滿整個(gè)管道，壓力恢復(fù)到最大值。但孔板后的壓力并沒有恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)值，兩者壓力之差，即為流體流經(jīng)節(jié)流設(shè)備后所產(chǎn)生的壓力損失。此壓力損失主要是由流體流經(jīng)節(jié)流設(shè)備后流束突然擴(kuò)大所產(chǎn)生渦流呆滯現(xiàn)象所造成的。在孔板出口端面處，流速已比原來(lái)增大，靜壓力也就較原來(lái)低。即p1>p2(p1、p2分別為孔板前后的壓力)。只要測(cè)量出p1、p2之差，就可計(jì)算出通過(guò)孔板氣體流量的大小。孔板流量計(jì)理論流量計(jì)算公式為：

　　式中：qν為工況下的體積流量，m3/s;C為流出因數(shù)，無(wú)量綱;β=d/D，無(wú)量綱;d為工況下孔板開孔直徑，mm;D為工況下上游管道內(nèi)徑，mm;ε為可膨脹因數(shù)，無(wú)量綱;△p為孔板前后的差壓值，Pa;p1為工況下流體的密度，kg/m3。對(duì)于天然氣而言，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣流量的實(shí)用計(jì)算公式為：

　　式中：qn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣體積流量，m3/s;As為秒計(jì)量系數(shù)，視采用計(jì)量單位而定。此式As=3.1794×10-6;C為流出系數(shù);E為漸近速度系數(shù);d為工況下孔板開孔直徑，mm;FG為相對(duì)密度系數(shù);ε為可膨脹系數(shù);FZ為超壓縮因子;FT為流動(dòng)溫度系數(shù);P1為孔板上游側(cè)取壓孔氣流絕對(duì)靜壓，MPa;△p為氣流流經(jīng)孔板時(shí)產(chǎn)生的差壓，Pa。這種測(cè)量方式是以能量守衡和流動(dòng)連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的。孔板流量計(jì)就是通過(guò)節(jié)流設(shè)備產(chǎn)生差壓，通過(guò)引壓管將差壓信號(hào)傳遞給計(jì)由差壓變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳入主控室集散控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。