热式质量流量计原理与概述
热式气体质量流量计-百度百科
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一、概述
嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表。热式气体质量流量计采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量。具有体积小、数字化程度高、安装方便，测量准确等优点。二、工作原理
热式质量流量计由传感器和信号分析、处理与控制单元两部分构成。传感器一部分测量温度，而另一部分用于加热。前者监控实际过程温度值；后者维持一恒定温度值，使其总是高于实际过程温度且与该过程温度保持恒定的温度差。气体的质量流量越大，冷却效应就越大，维持差分温度所需的能量也就越大。因此，通过测量加热器的能量便可得出被测气体的质量流量。
三、热式气体质量流量计产品特点：
1、真正的质量流量计，对气体流量测量无需温度和压力补偿，测量方便、准确。可得到气体的质量流量或者标准体积流量。
2、宽量程比，可测量流速高至100Nm/s底至0.5Nm/s的气体，可以用于气体检漏。
3、抗震性能好使用寿命长。传感器无活动部件和压力传感部件，不受震动对测量精度的影响。
4、安装维修简便。在现场条件允许的情况下，可以实现不停产安装和维护。（请参见安全注意事项）
5、数字化设计。整体数字化电路测量，测量准确、维修方便。
6、采用RS-485通讯，或HART通讯，可以实现工厂自动化、集成化。
四、适用范围
1、压缩空气
2、锅炉房或干燥机中的天然气
3、酿酒厂中的二氧化碳气体
4、污水处理厂中的沼气和曝气
5、生成气体（如氩气、氮气、二氧化碳、氦气、氧气）
6、气体泄露检测
嘉可仪表生产的热式气体质量流量计可以测量氧气、氮气、二氧化碳、天然气、压缩空气、煤气、沼气等各种气体（乙炔除外），嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计种类齐全，有管道式热式气体质量流量计、插入式热式气体质量流量计、高温型热式气体质量流量计、高压型热式气体质量流量计、一体式热式气体质量流量计、分体式热式气体质量流量计等。
热式质量流量计原理及概述
热式质量流量计道理及概述
2010-5-31 江苏瑞特内心有限公司编辑：潘东升
热式质量流量计（以下简称TME）是运用传热道理,即流淌中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外加热体）之间热量交流关系来测量流量的内心,曩昔我国习称量热式流量计.当前重要用于测量气体.20世纪90年月初期,世界规模TMF发卖金额约占流量内心的8%,约4.5万台.国内90年月中期发卖量估量每年1000台阁下.曩昔流程工业用内心主如果热散布式,近几年才开辟烧散（或冷却）效应式.
1. 道理和构造
热散布式TMF的工作道理如图1所示,薄壁测量
管3外壁绕着两组兼作加热器和检测元件的绕组
2,构成惠斯登电桥,由恒流电源5供应恒定热量,经
由过程线圈绝缘层.管壁.流体鸿沟层传导热量给
管内流体.鸿沟层内热的传递可以看作热传导方法
实现的.在流量为零时,测量管上的温度散布如图
下部虚线所示,相对于测量管中间的高低游是对称
的,由线圈和电阻构成的电桥处于均衡状况;当流
体流淌时,流体将上游的部分热量带给下流,导致
温度散布变更如实线所示,由电桥测出两组线圈电
阻值的变更,求得两组线圈平均温度差ΔT.即可按
下式导出质量流量qm,即
（1）
式中 cp -------被测气体的定压比热容;A -------测量管绕组（即加热体系）与四周情形热交流体系之间的热传导系
在总的热传导系数A中,因测量管壁很薄且具有相对较高热导率,内心
制成后其值不变,是以A的变更可简化以为主如果流体鸿沟层热导率
的变更.当运用于某一特定规模的流体时,则A.cp均视为常量,则质量
流量仅与绕组平均温度差成正比,如图2 Oa 段所示. Oa段为内心正常
热式质量流量计原理及概述
5.1 应用概况 TMF 目前绝大部分用于测量气体，只有少量用于测量微小液体流量。
热分布式仪表使用口径和流量均较小，较多应用于半导工业外延扩散、石油化工微型反 应装置、镀膜工艺、光导纤维制造、热处理淬火炉等各种场所的氢、氧、氨、燃气等气 体流量控制，以及固体致冷中固体氩蒸发等累积量和阀门制造中泄漏量的测量等。在气 体色谱仪和气体分析仪等分析仪器上，用于监控取样气体量。分流型热分布式仪表应用 于 30~50mm 以上管径时，通常在主流管道上装孔板等节流装置或均速管，分流部分气 体到流量传感器进行测量。
大部分使用场所可不作换算；压力温度变换较大时也可利用式 6 计算，因为同一气体两
----
0.54 0.55
400
----
0.60 0.61
500
----
0.69 0.69
300
0.249
ຫໍສະໝຸດ Baidu
0.249 0.252
10 0.278 0.260 0.257
0.155 0.139 0.133 ---0.314 0.272 0.285 0.272 0.267 0.65 0.64 0.71 0.285
（3）
（4） 式 4 中 E 是与所测气体物性如热导率、比热容、粘度等有关的系数，如果气体成分和物性恒定则视为常数。D 则 是与实际流动有关的常数。 若保持 ΔT 恒定，控制加热功率随着流量增加而增加功率，这种方法称作“功率消耗测量法”。
热式气体质量流量计原理
热式气体质量流量计原理
热式气体质量流量计主要包括传感器和电子控制单元两部分。传感器通常由两个热电阻组成，一个作为加热元件，另一个作为测量元件。电子控制单元控制加热电源的输出功率和测量元件的温度，同时采集和处理热电阻的温度信号。
在工作时，热式气体质量流量计首先通过加热元件将待测气体加热到一定温度，使其与测量元件温度保持一定差值。然后通过测量元件和加热元件之间的热传导，传递一定的热量。由于待测气体的流动会带走部分热量，所以测量元件的温度会降低。电子控制单元通过检测测量元件的温度变化，计算得到待测气体的质量流量。
1.加热：电子控制单元向加热元件提供一定的加热功率，使其达到一定的温度。加热元件通常采用薄膜结构，具有较高的热导率。
2.温度差测量：测量元件与加热元件之间形成一定的温差。这个温差可以通过测量元件和加热元件中的热电阻的温度差来确定。热电阻的阻值随温度的变化而变化，通过测量热电阻的阻值变化，可以得到温差信号。
3.热量传导：加热元件和测量元件之间的温差会导致热量的传导。当气体流过测量元件时，它会带走一部分热量，使得测量元件的温度降低。
4.信号检测：电子控制单元通过检测测量元件的温度变化来确定气体的流量。测量元件的温度变化与气体的流动量成正比。
5.数值计算：电子控制单元将测量元件的温度变化转化为气体的质量流量。通过校正系数和相关参数，可以得到准确的质量流量数值。
总而言之，热式气体质量流量计通过测量加热元件和测量元件之间的热传导来确定气体的质量流量。它是一种常用的流量测量仪器，具有较高的测量精度和稳定性，在工业和科学研究中发挥着重要作用。
热式气体质量流量计原理和标定过程
热式气体质量流量计原理和标定过程
热式气体质量流量计是一种常用的流体测量仪器，广泛应用于工业和实验室等领域。它通过测量气体在流动过程中的热传导和冷却效应来确定气体的流速和质量流量。本文将详细介绍热式气体质量流量计的原理和标定过程。
一、热式气体质量流量计的原理
热式气体质量流量计的原理基于绝热条件下气体的热传导效应。当气体流经热敏元件时，由于传热系数不同，导致热敏元件的温度产生变化。根据流动气体的传热方程，可以得到流过热敏元件的气体流量和质量流量。
热式气体质量流量计的核心部件是热敏元件，通常采用铂丝或薄膜材料制成。当气体流经热敏元件时，热敏元件受热后温度升高，然后通过传感器测量温度的变化，再根据气体的传热原理计算出流量和质量流量。
二、热式气体质量流量计的标定过程
1.准备工作：首先需要准备标定装置，包括标定管道、标定阀门、标定仪表等设备。接着对流量计进行吹扫清洗，确保测量精度。
2.标定装置安装：将标定装置连接到被测气体管道，确保连接紧密，避免漏气。
3.参数设置：将标定仪表的参数设置为被测气体的类型和流量范围，同时确定标定温度和压力。
4.标定过程：打开标定阀门，调节流量，使其逐渐增大，同时读
取标定仪表的数据，记录下流量计的输出信号和被测气体的实际流量。
5.数据处理：根据标定数据，进行曲线拟合和数据处理，得到流
量计的输出标定曲线和误差范围。
6.标定结果验证：通过再次调节流量并比对实际测量值和标定曲
线的输出值，确认标定结果的准确性。
热式气体质量流量计的标定是保证其准确测量的重要环节。只有
经过严格的标定过程，才能确保流量计的测量结果准确可靠。
热式质量流量计原理
热式质量流量计原理
热式质量流量计是一种广泛应用于工业生产中的流量测量仪器，它通过测量流
体的传热特性来实现对流量的准确测量。其原理基于流体通过传感器时，流体带走了热量，因此通过测量传感器的温度变化可以推导出流体的质量流量。下面将详细介绍热式质量流量计的原理。
首先，热式质量流量计的传感器是其核心部件，传感器通常由两个温度传感器
组成，一个是加热元件，另一个是测量元件。加热元件通过电流加热，使流体周围的温度升高，而测量元件则测量流体通过时的温度变化。当流体流过传感器时，流体带走了加热元件产生的热量，导致测量元件的温度发生变化。根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系，可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
其次，热式质量流量计的测量原理是基于流体的传热特性。当流体流过传感器时，流体带走了加热元件产生的热量，导致测量元件的温度发生变化。根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系，可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。因此，热式质量流量计不需要依赖流体的密度和压力等参数，只需测量流体的温度变化即可实现对流量的准确测量。
最后，热式质量流量计具有快速响应、高精度和良好的稳定性等特点，适用于
各种工业场合的流量测量。同时，热式质量流量计还具有一定的温度测量功能，可以实现对流体温度的同时测量，提高了测量的综合性能。在工业自动化控制系统中，热式质量流量计被广泛应用于流体流量的监测和控制，为工业生产提供了重要的技术支持。
总之，热式质量流量计通过测量流体的传热特性来实现对流量的准确测量，其
热式气体质量流量计
热式气体质量流量计
热式气体质量流量计产品简介
热式气体质量流量计
依据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T（TRH—TRMG）与质量流量Q有确定的数学关系式。P/△T=K1+K2f（Q）K3K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。热式气体质量流量计的温度差测量方式克服了采纳恒温差原理的热式气体质量流量计测量煤气流量时因煤气中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移，导致无法测量的弊病。它也可以用于测量湿气体的质量流量，如矿井下瓦斯抽放、送风，排风系统中的风量（速）的实时检测。
热式气体质量流量计产品特点
安装便利，维护和修理简单双向检测，防振动
多至24点流量测量
输出模拟量的校正多点非线性曲线修正
宽量程比100：1
流量与温度同时检测，切换显示
大口径小流量测量，可做泄露检测
采纳专有技术“双平衡结构”封装传感器
专有高湿、高温算法，介质温度可达500℃
直接质量流量检测，无需温度压力弥补
热式气体质量流量计工作原理
热式流量计是基于热扩散原理而设计的流量仪表.即利用流体流
过发热物体时,发热物体的热量散失多少与流体的流量呈肯定的比例
关系.该系列流量计的传感器有两只标准级的RTD,一只用来做热源,
一只用来测量流体温度,当流体流动时,两者之间的温度差与流量的
大小成线性关系,再通过微电子掌控技术,将这种关系转换为测量流
量信号的线性输出。
热式气体质量流量计分类
热式气体质量流量计按安装方式分为：插入式和管段式。
热式气体质量流量计插入式
插入式传感器可在线安装、在线维护。安装过程是首先在管道
外壁上焊接带有外螺纹的底座，在底座上安装1寸不锈钢球阀，而
热式流量计的工作原理
热式流量计的工作原理
热式流量计是一种利用传热原理测量流体流量的仪器。它利用一个加热丝或加热膜，在流体中产生热量，并通过测量流体对热量的吸收来间接测量流体的流量。其工作原理如下：
1. 加热丝或加热膜：热式流量计内部有一个加热丝或加热膜，它们通过电能将能量转化为热能。加热丝或加热膜通常由镍铬合金或其他高电阻材料制成。
2. 流体传热：当流体经过热式流量计时，流体会通过加热丝或加热膜的周围，这时加热丝或加热膜会将一定量的热量传递给流体。
3. 流体吸收热量：流体对加热丝或加热膜传来的热量有吸收作用。流体吸收热量的量取决于流体的流速和流体的物性。
4. 温度差测量：热式流量计同时装有与加热丝或加热膜接触的温度传感器。温度传感器会测量流体吸收热量后的温度变化。
5. 流速计算：流体吸收热量后的温度变化与流体流速呈正相关，故通过测量温度变化可以间接测量流体的流速。
总之，热式流量计通过加热丝或加热膜将热量传递给流体，然后测量流体吸收热量后的温度变化来间接测量流体的流速和流量。
热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计是一种通过测量热量传递来确定气体质量流量的仪器。它基于热传导原理，根据流过管道的气体对热量的吸收能力来测量气体流量。
热式气体质量流量计由两个温度传感器和一个加热器组成。其中一个温度传感器安装在加热器的上游位置，另一个温度传感器则安装在加热器的下游位置。加热器通过电流加热，使管道中的气体温度升高。
在无气体流动时，上游和下游的温度传感器读数是相等的。当气体开始流动时，流过加热器的气体会带走一部分加热器所产生的热量，导致下游的温度低于上游。
根据热传导原理，当气体流量增加时，从上游到下游的热量传递增加，下游的温度降低的速率也相应增加。通过测量上游和下游的温度差异，可以确定气体流量的大小。
为了准确测量气体流量，热式气体质量流量计需要根据流量范围和气体性质进行校准。此外，气体的压力和温度对测量的精度也会产生影响，因此需要进行相应的修正。
总之，热式气体质量流量计通过测量气体对热量的吸收来确定气体流量，其工作原理基于热传导原理。通过测量上游和下游的温度差异，可以准确地测量气体质量流量。
热式质量流量计工作原理
热式质量流量计工作原理
热式质量流量计是一种常用于测量气体或液体流量的在线仪器。其工作原理基于传热原理，通过测量流体对热量传递的影响来确定流体的质量流量。
热式质量流量计通常由两个温度传感器和一个加热器组成。其中一个温度传感器位于加热器的上游，另一个位于下游。加热器通过加热流体，使之在流经过程中保持一定温度差。传感器可以测量流体传递的热量和温度变化。
当流体通过加热器时，流体将带走一部分热量，从而导致上下游温度传感器的温度发生变化。这个温度差与流体的流量成正比。计算机控制系统会根据温度差的变化来计算质量流量。
热式质量流量计有许多优点。首先，它可以测量非常低的流量，比如气体和液体的微小流量。其次，热式质量流量计对流体的物理或化学特性变化不敏感，具有很高的精度。此外，热式质量流量计响应速度快，可以实时监测流体的变化。
然而，热式质量流量计也有一些限制。例如，它对流体的温度和压力敏感，需要在一定的工作温度和压力范围内使用。此外，粘度较高的流体也可能影响其准确性。
总的来说，热式质量流量计是一种有效测量气体或液体流量的仪器，其工作原理基于传热原理。它的高精度和快速响应使其在许多工业领域得到广泛应用，如化工、制药和食品加工等。
关于热式气体质量流量计量原理
关于热式气体质量流量计量原理
热式气体质量流量计（Thermal Mass Flow Meter）是一种利用热量传导原理测量气体质量流量的设备。它适用于测量各种气体的流量，包括常见气体、腐蚀性气体和高纯度气体等。
热式气体质量流量计的基本原理是通过测量气体通过测量管时的热量转移来确定气体的质量流量。该装置由两个传感器组成，一个称为热丝传感器，另一个是温度传感器。热丝传感器被加热，当气体通过测量管时，气体带走热量，导致热丝传感器的温度下降。温度传感器用于测量热丝传感器的温度变化，并将其转换为电信号。
根据热量传导原理，当气体的质量流量增加时，热丝传感器上的温度下降的速率也会增加。通过测量热丝传感器的温度变化率，可以计算气体的质量流量。基本的计算公式如下：
Qm=C*(Ts-To)
其中，Qm表示气体的质量流量，C是一个常数，Ts是热丝传感器的温度下降速率，To是环境温度。
热式气体质量流量计有多种型号和结构，常见的有热丝式、热板式和热膜式三种。不同类型的气体质量流量计基本原理相同，但具体实现方式略有不同。
热丝式气体质量流量计是最常见的类型之一、它由一个薄丝电阻加热器、两个温度敏感电阻和一个测量管组成。薄丝电阻加热器通过加热薄丝来保持其温度不变，以消除环境温度的影响。当气体通过测量管时，它带走薄丝上的热量，导致温度下降。两个温度敏感电阻被用来测量热丝的温度变化。通过测量这些温度变化，可以确定气体的质量流量。
热板式气体质量流量计是另一种常见的类型。它由一个加热电阻、两
个温度敏感电阻和一个热板组成。热板被加热电阻加热，保持其温度不变。当气体通过热板时，它带走热量，导致热板的温度下降。两个温度敏感电
热式质量流量计的测量原理是怎样的？
热式质量流量计的测量原理是怎样的？
热式质量流量计可分为：恒温差法流量计和恒功率法流量计。
恒功率法
（温度测量法）是以恒定功率为铂热电阻提供热量，使其加热到高于气体的温度；
流体流动带走铂热电阻表面一部分热量，流量越大，温度降越大，测量随流体流量变化的温度，可以反映气体流量。
有以下两种实现方式：
只对一只铂电阻加热，由热扩散原理测量温差。
原理：与恒温差式流量计的结构类似，在测量管路中同样加入两个金属铂电阻，一个为用于测量被测流体温度的测温电阻，另一个为用于测量被测流体速度的测速电阻。
在加热器上加上一个恒定的功率对测速铂电阻加热，流体在静止时测速铂电阻和测温铂电阻表面温度差ΔT21=TS2-TS1**，随着介质的流动，两个铂电阻表面温度差减小。
流体的流量越大，两只铂电阻的温差越小。
铂电阻连接在惠斯通电桥中，铂电阻的温度不同使铂电阻的电阻呈现不同阻值，从而使电桥不平衡，通过检测电桥的电压差来反应流体流量。
该恒功率式质量流量计存在的问题：
若流体的密度为ρ，流速为μ，加热铂电阻被流体带走的热量为Q，测温铂电阻和测速铂电阻的温度差为△T21，则有关系式：
Q/ΔT21=k1+k2（ρμ）k3
式中对于组分一定的流体，k1、k2、k3为常数。
在横截当S的管路中，质量流量qm=ρμS。
测量过程中，测速铂电阻被电流I加热，在热平衡状态下，电流的加热功率与测速铂电阻被带走的热量处于平衡状态，即Q=I2RS2。因此质量流量qm与Q/ΔT21成一一对应的关系，可表示为：
qm=f〔I2RS2/ΔT21〕
当加热电流I不变，通过测出流体的温差ΔT21计算流体的质量流量时，忽略了测速铂电阻RS2随温度的变化，会造成误差。
热式质量流量计
分类
热式质量流量计根据热源及测温方式的不同可分为接触式和非接触式两种。 1．接触式热式质量流量计 这种质量流量计的加热元件和测温元件都置于被测流体的管道内，与流体直接接触，常被称为托马斯流量计， 适于测量气体的较大质量流量.由于加热及测量元件与被测流体直接接触，因此元件易受流体腐蚀和磨损，影响仪 表的测量灵敏度和使用寿命。测量高流速、有腐蚀性的流体时不宜选用，这是接触式的缺点。 2．非接触式热式质量流量计 这种流量计的加热及测温元件都置于流体管道外，与被测流体不直接接触，克服了接触式的缺点。
热式质量流量计使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪表相比，不需温度传感器，压力传感器和计算单元 等，仅有流量传感器，组成简单，出现故障概率小。
热分布式仪表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想气体的双原子气体，不必用这些气体专门标定，直接就用 空气标定的仪表，实验证明差别仅2%左右;用于Ar、He等单原子气体则乘系数1.4即可;用于其他气体可用比热容 换算，但偏差可能稍大些。
热式质量流量计
量热式流量计
01 原理
03 分类 05 缺点
目录
02 用途 04 优点
热式质量流量计是利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化来测量流体质量流量，或利用加热流 体时流体温度上升某一值所需的能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量的一种流量仪表。
原理
热式质量流量计原理与应用-课件
热式质量流量计基本原理
带给下游，导致温度分布变化如 实线所示，由电桥测出两组线 圈电阻值的变化，求得两组线 圈平均温度差ΔT。便可按下式 导出质量流量qm，即 （1) 式中 cp -------被测气体的定压比 热容；A -------测量管绕组（即 加热系统）与周围环境热交换 系统之间的热传导系数；K ------仪表常数。
热式质量流量计基本原理
热式流量仪表用得最多有两类，即1）利用流动 流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导 分布效应的热分布式流量计（thenmaI prohIe fIowmeter ） 曾 称 量 热 式 TMF;2) 利 用 热 消 散 （冷却）效应的金氏定律（King s Iaw）TMF。 又由于结构上检测元件伸入测量管内，也称浸 入型（immersion type ）或侵入型（intrusion type）。有些在使用时从管外插入工艺管内的 仪表称作插入式（insertion type）。
热式质量流量计基本原理
表芯片运算放大及热电阻非线性信号的模拟电路信号处 理。既使气体的温度变化,介质温度变化,但没有流动,模 拟检测的输出仍然是零,气体流动时而转换的数据不变, 不掉数,不增数,只与气体的实际密度和流量有关系。热 力学物理原理是热式气体质量流量计设计依据。恒功率 法检测高速高量程优势,低速低量程有缺陷,恒温差法检 测低速低量程优势,高速高量程有缺陷。所以,我们设计 电路同时采用了两种原理,得到了优劣互补大小量程均能 测控的效果。
热式质量流量计
热式质量流量计
热式质量流量计：利用流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表。
基本原理：利用外热源对被测流体加热，测量因流体流动造成的温度场变化来反映质显流量。
热式质量流量计根据热源及测温方式的不同可分为接触式和非接触式两种。
1．接触式热式质量流量计
这种质量流量计的加热元件和测温元件都置于被测流体的管道内，与流体直接接触，常被称为托马斯流量计，适于测量气体的较大质量流量. 由于加热及测量元件与被测流体直接接触，因此元件易受流体腐蚀和磨损，影响仪表的测量灵敏度和使用寿命。测量高流速、有腐蚀性的流体时不宜选用，这是接触式的缺点。
2．非接触式热式质量流量计
这种流量计的加热及测温元件都置于流体管道外，与被测流体不直接接触，克服了接触式的缺点。
美国SIERRA (斯亚乐) 公司简介
美国SIERRA公司创建于1971年，是美国知名企业。公司集热式质量流量计与控制器、涡街式质量流量计及超声波流量计的研发、生产、服务于一体。拥有多项专利制造技术，以先进的设备、严格的管理、优质的服务，打造了世界一流品牌，产品销售遍及全世界。
美国SIERRA产品获美国国家多项奖，并在流量计量领域具有多项发明与创新：
世界上第一个自动化的成套基准流量标定系统
世界上第一个涡街质量流量计
世界上第一个多参数涡街质量流量计
世界上第一个涡街式BTU质量流量计
世界上第一个带可清洁传感器的热式质量流量计、控制器
世界上第一个低成本的微管热式质量流量计
世界上第一个可分体安装的现场数显的热式质量流量计
热式气体质量流量计的原理解析
热式气体质量流量计是基于热扩散原理而设计的，总体来所是指流体流过时产品的传感器流
失的热量与流体的流量成正比关系。具体实现有二种方法：
1）恒温差法是加热元件的温度高于气体的温度，气体流过时带走一部分热量，保持加热元
件和被测气体温度差恒定在一定的温差，控制和测量热源提供的功率，功率
消耗随流量的增加而增加，由功率的消耗反映气体流量。
2）恒功率法是以恒定功率为铂热电阻提供热量，使其加热到高于气体的温度，流体流动带
走铂热电阻表面一部分热量，流量越大，温度降越大，测量随流体流量变化的温度，可以反
映气体流量。
恒功率法流量计不容易受到脏湿介质的影响。恒温差流量计为了使其对温度快速响应和保持
恒定的温差，一般铂电阻均做得比较细，而恒功率流量计却可以做得粗（各生产厂不一样尺
寸也不一样）。这样对于脏湿介质测量时，脏湿物质对铂电阻可能产生短暂的附着物（任何
生产厂都对铂电阻采用了抛光处理，长期附着物的产生是不大容易的）。对于较细的铂电阻，其附着物对加热铂电阻的散热会产生较大的影响，严重时使其测量精度大大降低。恒功率对
脏湿介质的测量会好很多。
恒功率法除了以上在抗脏性优越性
恒功率与恒温差在耐高温、高湿方面有着显著的差异。
目前而言，恒功率的最高耐温可以做到 860℃，湿度达 100%，而恒温差的流量计一般都在260℃以内，湿度不超过 50%。
SUNTEY 公司是生产恒功率法的热式气体质量流量计可以测高温、高湿的气体.
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热式质量流量计原理及概述
2010-5-31 瑞特仪表编辑：东升
热式质量流量计（以下简称TME）是利用传热原理，即流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表，过去我国习称量热式流量计。当前主要用于测量气体。
20世纪90年代初期，世界围TMF销售金额约占流量仪表的8%，约4.5万台。国90年代中期销售量估计每年1000台左右。过去流程工业用仪表主要是热分布式，近几年才开发热散（或冷却）效应式。
1. 原理和结构
热式流量仪表用得最多有两类，即1）利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计（thenmaI prohIe fIowmeter）曾称量热式TMF;2)利用热消散（冷却）效应的金氏定律（King s Iaw）TMF。又由于结构上检测元件伸入测量管，也称浸入型（immersion type ）或侵入型（intrusion type）。有些在使用时从管外插入工艺管的仪表称作插入式（insertion type）。
热分布式TMF的工作原理如图1所示，薄壁测量
管3外壁绕着两组兼作加热器和检测元件的绕组
2，组成惠斯登电桥，由恒流电源5供给恒定热量，
通过线圈绝缘层、管壁、流体边界层传导热量给
管流体。边界层热的传递可以看作热传导方式实
现的。在流量为零时，测量管上的温度分布如图
下部虚线所示，相对于测量管中心的上下游是对
称的，由线圈和电阻组成的电桥处于平衡状态；
当流体流动时，流体将上游的部分热量带给下游，
导致温度分布变化如实线所示，由电桥测出两组
线圈电阻值的变化，求得两组线圈平均温度差
ΔT。便可按下式导出质量流量qm，即
（1）
式中 cp -------被测气体的定压比热容；
A -------测量管绕组（即加热系统）与周围环境热交换系统之间的热传导系数；
在总的热传导系数A中，因测量管壁很薄且具有相对较高热导率，仪
表制成后其值不变，因此A的变化可简化认为主要是流体边界层热导
率的变化。当使用于某一特定围的流体时，则A、cp均视为常量，则
质量流量仅与绕组平均温度差成正比，如图2 Oa 段所示。 Oa段为仪
表正常测量围，仪表出口处流体不带走热量，或者说带走热量极微；
1.2基于金氏定律的浸入型TMF
金氏定律的热丝热散失率表述各参量间关系，如式2所示。
（2）式中 H/L -------单位长度热散失率，J/m•h;
ΔT--------热丝高于自由流束的平均升高温度，K；
λ --------流体的热导率，J/h•m•K;
cV---------定容比热容，J/kg•k;
ρ---------密度，kg/m3;
U---------流体的流速，m/h;
d--------热丝直径，m.
如图5所示，两温度传感器（热电阻）分别置于气流中两金属细管，一热电阻测得气流温度T；另一细管经功率恒定的电热加热，其温度Tv高于气流温度，气体静止时Tv最高，随着质量流速ρU增加，气流带走更多热量，温度下降，测得温度差ΔT=Tv-T.这种方法称作“温度差测量法”或“温度测量法”。
消耗功率P和温度差ΔT如式3所示比列关系，式中B, C, K均为常数，K在?~?之间。从式2便可算出质量流速，乘上点流速于管道平均流速间系数和流通面积的质量流量qm，再将式3变换成式4。
（3）
（4）
式4中E是与所测气体物性如热导率、比热容、粘度等有关的系数，如果气体成分和物性恒定则视为常数。D则是与实际流动有关的常数。
2、优点
热分布式TMF可测量低流速（气体0.02~2m/s）微小流量；浸入式TMF可测量低~中偏高流速(气体2~60m/s)，插入式TMF更适合于大管径。
TMF无活动部件，无分流管的热分布式仪表无阻流件，压力损失很小；带分流管的热分布式仪表和浸入性仪表，虽在测量管道中置有阻流件，但压力损失也不大。
TMF使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪表相比，不需温度传感器，压力传感器和计算单元等，仅有流量传感器，组成简单，出现故障概率小。
热分布式仪表用于H2 、N2 、O2、CO 、NO等接近理想气体的双原子气体，不必用这些气体专门标定，直接就用空气标定的仪表，实验证明差别仅2%左右；用于Ar、He等单原子气体则乘系数1.4即可；用于其他气体可用比热容换算，但偏差可能稍大些。
3、缺点
热式质量流量计响应慢。
被测量气体组分变化较大的场所，因cp值和热导率变化，测量值会有较大变化而产生误差。
对小流量而言，仪表会给被测气体带来相当热量。
对于热分布式TMF，被测气体若在管壁沉积垢层影响测量值，必须定期清洗；对细管型仪表更有易堵塞的缺点，一般情况下不能使用。
对脉动流在使用上将受到限制。
液体用TMF对于粘性液体在使用上亦受到限制。
4、分类
按流体对检测元件热源的热量作用可分为热量传递转移效应和热量消散效应或冷却效
按检测变量可分为温度测量法和
功率消耗测量法。
按流量传感器结构可分为（有测量
管的）接入管道式和插入式。
按测量流体可分为气体和液体用。
气体是当前TMF主要应用的流体，
从微小流量到大管径大流量都可
使用。
液体用TMF 在20世纪90年代初中
期开始发展并在工业生产中应用，
但当前主要为微小流量仪表。有消
耗功率测量法的热分布式TMF和利
用珀尔帖（ Peltier）致冷元件在
检测部位致冷（即附加热）的TMF。
后者的测量原理如图6所示，流量
传感器由测量毛细管、电子冷却装
置（珀尔帖元件）和3各温度检出
件组成。测量管和致冷元件接触，
无液体流动时冷却到某一温度时，
两者温度相等；液体流动时致冷元
件附近测量毛细管温度上升，如虚
线所示分布，测量温度检测点的两
者温度差以求的流量。