一、概述

热质式气体质量流量计（Thermal Mass Flow Meter）是基于热扩散原理的直接式质量流量测量仪表，通过检测气体流经加热传感器时的热量变化来测量质量流量。该类型流量计具有无活动部件、压损小、响应快等特点，特别适用于洁净气体、腐蚀性气体和微小流量的精确测量。

二、产品说明

1. 核心特点

• 直接质量流量输出：无需温度压力补偿，单位kg/h或Nm³/h

• 宽量程比：典型100:1，最高可达1000:1

• 快速响应：响应时间≤1秒

• 低功耗设计：部分型号可采用电池供电

• 双向流量测量：正反向流量均可检测

• 多种信号输出：4-20mA、RS485、HART、频率脉冲

2. 适用介质

• 工业气体：N₂、O₂、Ar、He等

• 工艺气体：H₂、CO₂、CH₄等

• 特殊气体：腐蚀性气体（需特殊材质）

• 不适用介质：含液滴、粉尘或导电性差的气体

3. 典型应用

• 半导体行业高纯气体控制

• 生物反应器通气量监测

• 工业炉燃烧气体控制

• 实验室气体分析系统

三、技术参数

四、结构原理

1. 核心结构

• 传感探头：

• 参考温度传感器（RTD）

• 加热传感器（加热元件）

• 不锈钢/哈氏合金测量管

• 变送器单元：

• 信号处理电路

• 显示界面

• 通信模块

2. 工作原理

• 恒温差模式：
  保持加热传感器与参考传感器间恒定温差（ΔT），测量加热功率（P）与流量关系：

  $$Q_m=K\cdot \frac{P}{\mathrm{\Delta }T}$$

• 恒功率模式：
  保持恒定加热功率，测量温差变化与流量关系。

3. 信号处理流程

气体流动 → 热量传递 → 温度变化 → 电信号转换 → 数字处理 → 流量输出

五、选型参考

1. 选型关键因素

• 气体特性：组分、纯度、腐蚀性

• 工艺参数：压力、温度、流量范围

• 安装条件：管道尺寸、直管段要求

• 功能需求：防爆、通信协议、认证要求

2. 选型步骤

1. 确认介质参数：

• 腐蚀性气体→选择哈氏合金/钛材质

• 高纯气体→选择电解抛光316L

2. 计算流量范围：

• 示例：氢气测量，流量范围0.1-10SLM→选MT-10/H2

3. 确定配置要求：

• 防爆环境→选择ATEX认证

• 需要数字通信→选择RS485+HART

3. 推荐选型表

六、注意事项

• 安装要求：

• 确保满管流动，避免气泡影响

• 最小直管段要求：上游≥3D，下游≥1D

• 维护建议：

• 定期零点校准（建议每6个月）

• 检查传感器污染情况

• 故障处理：

• 读数不稳定→检查电源干扰或接地不良

• 无流量信号→验证传感器是否损坏

七、特殊说明

• 对于混合气体测量，需提供详细组分比例进行定制

• 超低流量（<0.01SLM）需选择毛细管型传感器

• 高压应用（>10MPa）需特殊结构设计

如需精确选型，请提供：

1. 完整气体组分表

2. 工艺压力/温度曲线

3. 要求的测量精度等级

4. 特殊认证需求