在環(huán)保、分析儀器、真空鍍膜、半導(dǎo)體、光伏、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的氣體質(zhì)量流量計(jì)（業(yè)內(nèi)稱為MFC），多為熱式原理和層流壓差式原理兩種。易度流量計(jì)采用先進(jìn)的層流壓差式測量原理，內(nèi)部主要通過層流元件配合壓差傳感器進(jìn)行流量測量。那么究竟什么是壓差呢？為什么測量壓差就可以知道流量？

壓差

壓差與流量的關(guān)系

        根據(jù)能量守恒定律在流體力學(xué)中的表現(xiàn)形式（稱為伯努利方程）：

動(dòng)能+重力勢(shì)能+壓力勢(shì)能=常數(shù)

        等號(hào)右側(cè)的常數(shù)的數(shù)值并無太大意義，因此可以簡單地將壓力勢(shì)能理解為壓力，則上述等式可表示為:

1/2ρv2+ρgh+P=C

        考慮一段水平直管，則氣體重力勢(shì)能ρgh始終不變，等式中只有兩個(gè)變量：流速v和壓力P。當(dāng)流速v增加時(shí)壓力P必然減小，即流速越大壓力越小。而流速與流量直接相關(guān)，流速(cm/s)乘以管路截面積(cm2)就是流量(ml/s)了。

        Q：請(qǐng)問生活中哪些場景會(huì)運(yùn)用到壓差與流量的關(guān)系？

        A：有許多案例揭示了這個(gè)規(guī)律。比如飛機(jī)的機(jī)翼橫截面是上凸下平的，飛機(jī)在高速飛行的時(shí)候，在相同時(shí)間內(nèi)機(jī)翼上方氣流比下方的氣流通過的路程長，流速快，壓力小，使得機(jī)翼上方壓力小于下方，從而獲得向上的升力。

        再比如，鐵路站臺(tái)都有一道白線，禁止游客跨越。這是因?yàn)榱熊嚱?jīng)過時(shí)帶動(dòng)列車周圍的空氣快速流動(dòng)，導(dǎo)致壓力減小，人如果離列車太近會(huì)因?yàn)樯眢w前后空氣的壓力差將人推向列車導(dǎo)致危險(xiǎn)。

        上述推導(dǎo)和生活案例揭示了壓差與流量的定性的關(guān)系。只要確切地知道壓差與流量的關(guān)系，就可以通過測量壓差來計(jì)算流量。

寫在最后

        幸運(yùn)的是質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律這兩大宇宙絕對(duì)均衡定律在流體力學(xué)中都有特定的描述，分別為連續(xù)性方程和伯努利方程，通過這兩個(gè)方程就可以推導(dǎo)出壓差與流量確切的關(guān)系。這里不再贅述推導(dǎo)過程，感興趣的同學(xué)推薦閱讀以下內(nèi)容。