流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)，流束收縮引起壓頭轉(zhuǎn)換而在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓力差，該壓差與流過的流量之間存在一定的關(guān)系，通過測(cè)量壓差而求出流量的一種流量計(jì)通稱節(jié)流裝置，也稱為差壓裝置。節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，使用維護(hù)方便，且有一部分已標(biāo)準(zhǔn)化，是目前應(yīng)用最多的一種流量計(jì)。常用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有孔板、噴嘴及文丘里管，如下圖所示。
要準(zhǔn)確測(cè)量出截面Ⅰ、Ⅱ處的壓力有困難，因?yàn)楫a(chǎn)生最低靜壓力p2′的截面Ⅱ的位置隨著流速的不同會(huì)改變。因此是在孔板前后的管壁上選擇兩個(gè)固定的取壓點(diǎn)，來測(cè)量流體在節(jié)流裝置前后的壓力變化。因而所測(cè)得的壓差與流量之間的關(guān)系，與測(cè)壓點(diǎn)及測(cè)壓方式的選擇是緊密相關(guān)的。
v沿管道軸向連續(xù)地向前流動(dòng)的流體，由于遇到節(jié)流元件的阻擋，超聲波流量計(jì)使靠近管壁處的流體受到的阻擋作用最強(qiáng)，因而使其一部分動(dòng)壓能轉(zhuǎn)化成靜壓能，于是就出現(xiàn)了節(jié)流元件入口端面靠近管壁處的流體靜壓力P1，的升高 (即圖中P1＞P2)。此壓力比管道中心處壓力要大，即在節(jié)流元件入口端面處產(chǎn)生一徑向壓差。這一徑向壓差使流體產(chǎn)生徑向附加速度，從而使靠近管壁處的流體質(zhì)點(diǎn)的流向就與管道中心軸線相傾斜，形成了流束的收縮運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，由于流體運(yùn)動(dòng)的慣性，使得流束收束最厲害 (即流束最小截面)的位置不在節(jié)流孔處，而是位于節(jié)流孔之后 (即圖中截面Ⅱ處)，壓力變送器并隨流量大小而變化。以上就是流體流經(jīng)節(jié)元件時(shí)，流束為什么產(chǎn)生收縮的原因
由于節(jié)流元件的阻擋造成了流束的局部收縮，同時(shí)，又因流體始終處于連續(xù)穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，因此在流束截面最小處的流速達(dá)到最大。根據(jù)伯努利方程式和位能、動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化原理，在流束截面最小處的流體靜壓力最低，同理，在孔板出口端面處，由于流速已比原來增大，因此靜壓力也就較原來為低 (即圖中P2<P1)。故節(jié)流元件入口側(cè)的靜壓P1比其出口側(cè)的靜壓P2大，即在節(jié)流元件前后產(chǎn)生壓差ΔP。節(jié)流元件前流體壓力較高，常稱為正壓，并用“+”標(biāo)記；節(jié)流元件后流體靜壓力較低，常稱為負(fù)壓，并用“—”標(biāo)記。并且流量愈大，流束局部收縮和位能、動(dòng)能的轉(zhuǎn)化也愈顯著，即ΔP也愈大。所以只要測(cè)出元件前后的壓力差ΔP就可求得流經(jīng)節(jié)流元件的流體流量。這就是節(jié)流裝置測(cè)量流量基本原理。