熱式氣體質量流量傳感器研究與發展

流量計精度高、穩定性好、適應工作環境的能力大、智能化程度高、性價比高等性能指標對社會各行業的發展有著重要影響。有許多類型的傳感器用于測量氣體流量，如截流流量傳感器、葉輪流量傳感器等，它們大多是通過采集流體的溫度、壓力等信號，然后將其轉換為流量。但是，氣體流動狀態的不穩定性，影響了流量測量的準確性。直至熱式質量流量傳感器的出現，才使流量傳感器的數量發生了革命，實現了對流體質量流量的直接測量。并且測量值不會因溫度或壓力的波動而失真，不需要對溫度和壓力進行補償。
熱式氣體流量傳感器的發展與應用發明的一種熱式氣體質量流量傳感器是熱線式氣體流量傳感器，它使用一根細小的帶加熱電流的線材，放置在流場中測量流體的速度、流量。數字化技術的發展，使得連續測量具有不可替代的*性，但是由于熱線式氣體流量傳感器受多種參數的影響，存在交叉靈敏度問題，因此影響其穩定性和靈敏度，需要對流量和電信號之間的非線性對應關系進行補償。近幾十年來，隨著電子技術的迅速發展，各種補償技術不斷改進，熱線式流量傳感器的精度大大提高，測量范圍也在擴大。但是，熱絲一致性差，不易批量生產；在測量低流速流體時，熱失調現象嚴重；熱絲耐污染能力差，價格高，容易損壞；測量中存在電子噪聲，使其響應速度降低，限制了其進一步發展。隨著微電子加工技術的發展和MEMS技術的興起，熱膜式氣體質量流量傳感器成為當前研究的熱點。作為熱線式氣體流量傳感器的改進產品，熱膜式氣體流量傳感器由硅微加工技術制成，具有體積小、成本低、穩定性好、兼容性強、精度高、功耗低、響應時間短等優點。
熱式氣質流量傳感器的應用范圍很廣：
一是鍋爐裂解爐燃燒器質量流量的測量控制；
石油化工，石油開采，火炬氣質量流量的測量；
燃燒爐的空氣質量流量測量控制；燃機氫氣質量流量及其控制；
四、食品加工和飲料的氣體質量流動與控制；六、水廠氯的質量流量控制；
半導體生產中高純氣體質量流量的測量；
催化劑和化學添加劑的質量流量測量；
泵的保護控制，泵的密封，潤滑油池的檢漏；
9.控制空調系統；
儀表的質量流量測量，如空氣，過程空氣，氮等。
熱膜式氣體質量流量傳感器的原理及結構。
根據傳熱和熱耗散原理，研制了一種熱膜式氣體質量流量傳感器。在熱敏電阻表面上有氣體流動時，會帶走一部分熱量，從而導致電阻值的變化，這個變化的數量與氣體的速度和溫度有關。