熱式氣體質量流量計是一種可以直接測量氣體質量流量的流量計，其具有高重復性、高可靠性、高穩定性和高精度，在測量現場靈敏度高，尤其適用于大管徑、低流速的測量。由于熱式氣體質量流量計具有壓損非常小、機械結構多樣、安裝靈活、使用方便諸多優點，被廣泛應用于現場氣體的流量測量。依據《JJG1132-2017 熱式氣體質量流量計》檢定規程，對*次檢定、后續檢定和使用中檢定做了明確的技術要求。

 

熱式氣體質量流量計探頭有兩個傳感器，其中一個溫度傳感器測量管道內氣體介質的溫度，另一個為介質速度傳感器，通過電加熱作用將速度傳感器的溫度加熱至高于溫度傳感器測量得到的溫度，并且保持兩個傳感器溫差的恒定。當氣體介質流動帶走速度傳感器上的熱量時，表頭上的電橋電路為保持兩個傳感器的溫差恒定，速度傳感器需要額外進行電補償加熱，這個補償的加熱功率大小和氣體介質的質量流量成正比。在實際應用中，測溫傳感器通常應用Pt1000或者Pt300，測速傳感器一般使用Pt20。由于在 t℃時，兩種傳感器的電阻變化幅度并不相同，這樣就造成電橋的不平衡，導致電橋連接比較器輸入端的電壓不同，從而觸發新的加熱動作。

 

其中，qm熱式氣體質量流量計瞬時流量值，kg/s；K是流量計出廠標定的修正系數值；?P 熱式流量計電橋加熱功率，kJ/s；Cp測量氣體介質的定壓比熱容，kJ/(kg.℃)；?t 熱式流量計兩個傳感器的溫差值，℃；qVN是氣體介質的標況體積流量，Nm3/h；ρN是氣體介質的標況密度值，kg/m3。

由式（1）、式（2）可見，對于不同管徑下的氣體測量，確定氣體介質的前提下，通過標定修正系數K值就能實現現場瞬時流量和累積流量的計量。

 

熱式氣體質量流量計應用兩個熱電阻傳感器（分別測流速和測工況溫度），并通過電橋電路調整兩個傳感器至恒溫差效果；通過標定不同流速下電橋電路的加熱功率，實現熱式氣體瞬時流量的準確計量；通過采用電路仿真的方法對電橋電路的復雜工作過程進行了測試，測溫傳感器在不同的工況溫度下，仿真不同氣體流速下測速探頭的實時溫度值，驗證了儀表標定可行性。熱式氣體質量流量計是具有較高的靈敏度和重復性的工業計量儀表，尤其適用在大管徑、低流速的工業場合。