熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)工作原理

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)既可進(jìn)行氣體流量計(jì)量工作，也可用于過程控制領(lǐng)域。它引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)，無須溫壓補(bǔ)償，直接測出流體的質(zhì)量流量。它的突出特點(diǎn)是：沒有可動部件；壓力損失小；量程比寬；精度高；可靠性高；安裝簡單，操作方便。

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的起源是來自于熱線式風(fēng)速計(jì)。鉑電熱絲的溫度與流體流速的變化有一個(gè)比例關(guān)系：流速越快，帶走的熱量越多。下面簡單說明為什么通過檢測熱量的變化就能得到氣體的質(zhì)量流量。

公式：H=m×Cp×ΔT

測的熱量H，同時(shí)固定溫度差ΔT，對于固定比熱容Cp的氣體，就可以直接求得氣體的質(zhì)量流量m。

下面我們在從微觀上說明為什么是氣體直接質(zhì)量流量測量。

氣體分子與加熱壁接觸完成熱傳導(dǎo)而帶走探針上的熱量。由于不同氣體分子帶走熱量的能力不一樣，所以在已知?dú)怏w分子導(dǎo)熱能力的情況下（Cp值已知），可以通過測量耗散的電功率直接獲得流過的氣體分子數(shù)（氣體分子數(shù)也就是質(zhì)量數(shù)），從而獲得氣體的質(zhì)量流量。

我們將公式：H=m×Cp×ΔT變換一下，可以得到：m=H/Cp×ΔT

其中：

m是氣體質(zhì)量流量

H是補(bǔ)償?shù)碾姽β蚀笮?/p>

Cp是定壓比熱容，與氣體種類有關(guān)

ΔT是兩探頭間的溫度差

從上面公式可以引申出兩種熱式原理：把分母的溫度差恒定，通過實(shí)時(shí)測量氣體帶走熱量H的大小來得到氣體的質(zhì)量流量，這就是目前市場上主流的恒溫差熱式。如果把分子的熱量H恒定，實(shí)時(shí)測量溫度差的大小來得到氣體質(zhì)量流量，就是恒功率熱式。

恒溫差原理具有非常好的的低流量特性，即使質(zhì)量流速低到0.1Nm/s都有很好的線性。此外還具有快速響應(yīng)的能力。恒功率原理可以檢測較高的流速變化，在大流速應(yīng)用場合有非常好的表現(xiàn)力，但低流速特性不如恒溫差，其次響應(yīng)時(shí)間相對于恒溫差較差。