在工业流量测量的众多设备中，差压流量计是应用最广泛的一种，据估计，目前工业领域中至少 40% 的流量计都属于这一类型。它以结构简单、成本低廉、适应多种流体的特点，成为石油、化工、水处理等行业的 “常客”。从管道中的气体到高粘度的液体，差压流量计都能稳定发挥作用，其核心原理虽诞生于 18 世纪，却至今仍在现代工业中占据重要地位。
差压流量计的工作原理源于流体力学中的 “瓶颈效应”。当流体在管道中流动时，若遇到一个局部狭窄的 “限制”（比如一个小孔或收缩段），流速会突然加快，就像河流穿过狭窄峡谷时水流变急一样。根据伯努利原理，流体速度增加时，静压会相应降低，于是在限制的上游（流速慢、压力高）和下游（流速快、压力低）之间形成了压力差，这个压力差（简称 “差压”）与流量密切相关。
具体来说，对于同一种限制结构，流量越大，流体通过时的速度变化越剧烈，产生的差压也就越大。差压流量计通过传感器捕捉这个压力差，再结合流体的密度、管道尺寸等参数，就能计算出实际流量。这种测量方式无需复杂的电子元件，仅通过机械结构与压力传感的结合，就能将无形的流量转化为可测量的压力信号，原理直观且可靠。
差压流量计有多种类型，每种都因结构设计的差异而适用于特定场景。
孔板是最常见的一种，它其实就是一块中间带圆孔的金属板，安装在管道中作为 “限制”。流体穿过圆孔时产生差压，结构简单到几乎没有活动部件，成本极低，适合一般工业管道的流量测量。但它的缺点也很明显：流体通过孔板时压力损失较大，就像水流过窄口后能量损耗明显，长期使用可能增加泵或压缩机的能耗。
文丘里管则是一种更 “友好” 的设计，它的限制段不是突然收缩的圆孔，而是先逐渐收缩、再缓慢扩张的喇叭状结构。这种流线型设计能减少流体的湍流和能量损失，压力损失仅为孔板的 1/3 到 1/5，适合对能耗敏感的场景，比如大型输水管道或高压气体输送系统。
锥形流量计（如 V 型锥体）是近年来逐渐流行的类型，它在管道中心放置一个锥形的 “障碍物”，流体从锥体与管道壁之间的环形空间流过。这种设计抗干扰能力强，即使管道内有少量杂质或湍流，也能稳定测量，适合污水、浆料等含固体颗粒的流体。
此外，还有喷嘴、低损耗仪表（如达尔管）等类型，它们或侧重减少压力损失，或强调测量精度，共同构成了差压流量计的 “家族”。
差压流量计的优势十分突出。首先是结构简单，没有复杂的活动部件，不易损坏，维护起来非常方便 —— 日常检查只需清理限制部件上的沉积物，几乎无需更换零件。其次是成本低廉，尤其是在大管径管道中，相比电磁流量计、科里奥利流量计等，差压流量计的价格优势明显。再者，它的适应性强，无论是气体、液体还是蒸汽，只要能在管道中流动，大多可以测量，且安装方向灵活，水平、垂直管道都能使用。
但它也有不容忽视的局限。最主要的是压力损失问题，尤其是孔板这类结构，会消耗流体的能量，长期运行可能增加系统的动力成本。其次，流量与差压之间是平方关系，这导致它的量程比较小（通常在 4:1 左右）—— 当流量低于满量程的 25% 时，差压会变得很小，测量精度大幅下降。此外，它对安装条件要求较高，若上游有弯头、阀门等导致流体湍流，会直接影响测量准确性，因此需要较长的直管段来稳定流场。
理解差压流量计，需要关注几个关键概念。
“β 比” 是限制部件的孔径（或喉部直径）与管道直径的比值。β 比越小，意味着限制越狭窄，流体通过时的速度变化越剧烈，产生的差压越大，测量精度相对更高，但压力损失也更大；反之，β 比越大，压力损失小，但差压信号弱，对传感器的灵敏度要求更高。选择时需在精度与能耗之间权衡，比如高压管道中常用小 β 比以保证精度，而低压系统则倾向于大 β 比以减少能量损耗。
“排放系数” 是修正实际测量与理论计算差异的参数。由于流体存在粘性、管道存在摩擦，实际流量与理论值会有偏差，排放系数就是用来弥补这种偏差的。孔板的排放系数约为 0.6，文丘里管则接近 1，这也是文丘里管测量更接近理论值的原因之一。
差压流量计的应用场景几乎覆盖了所有工业领域。在石油化工中，它用于测量原油、天然气的管道流量；在水处理厂，监测自来水或污水的输送量；在热电厂，计量蒸汽的流量以控制能耗。即使在一些对精度要求不极致的场景，比如农业灌溉的水管流量测量，成本低廉的孔板流量计也能胜任。
维护方面，需定期检查限制部件是否有磨损或堵塞 —— 比如孔板的边缘被高速流体冲刷变钝，会导致差压信号异常，此时需更换孔板；若管道内有沉积物附着在限制部件上，会改变实际孔径，影响测量，因此要定期清理。此外，传感器的校准也很重要，尤其是在流体成分或温度、压力变化较大时，需重新校准以保证差压测量的准确性。
差压流量计虽不是最精密的流量测量设备，却凭借简单、可靠、经济的特点，在工业领域占据不可替代的地位。它的原理朴素却有效，结构简单却能适应复杂工况，就像一位务实的 “老伙计”，默默为各种生产流程提供稳定的流量数据。了解它的特点与局限，合理选择类型并做好维护，就能让这个诞生于两个世纪前的技术，继续在现代工业中发挥重要作用。