熱式質(zhì)量流量計的工作原理

熱式質(zhì)量流量計的工作原理基于金氏定律（英文名稱：King’s Law)。

利用外部熱源對管道內(nèi)被測量的氣體進(jìn)行加熱，熱能隨著氣體一起流動，通過測量管道內(nèi)因氣體流動而產(chǎn)生的熱量變化，即：氣體通過管路前后的溫度變化，來計算氣體的質(zhì)量流量。另一種方法是通過測量加熱氣體時氣體溫度上升到某一點(diǎn)所需要的能量和氣體質(zhì)量之間的關(guān)系來計算得到氣體的質(zhì)量流量。

熱式質(zhì)量流量計內(nèi)的傳感器通常由兩個基準(zhǔn)級熱電阻組成，一個是速度傳感器，另一個是測量氣體溫度變化的溫度傳感器。當(dāng)這兩個熱電阻被置于管道內(nèi)被測氣體中時，其中速度傳感器被加熱，另一個溫度傳感器則用于測量氣體的溫度。隨著氣體的流量增大，帶走的熱量就上升，那么溫度傳感器自身的溫度就會下降。而溫度傳感器前后的溫度變化值與通過該管路內(nèi)的氣體的質(zhì)量流量恰恰是成線性比例的，由此工作原理則可推算出氣體的質(zhì)量流量。

計算公式：P/△T = A+B(Qm)k

其中，P為消耗功率，△T為氣體經(jīng)過管路前后的溫度差，A和B為反應(yīng)氣體屬性的物理常數(shù)，Qm為質(zhì)量流量，K是指數(shù)系數(shù)。

再說的詳細(xì)一點(diǎn)，熱式質(zhì)量流量計的工作原理還分為恒溫差測量法和恒功率測量法。

熱式質(zhì)量流量計恒功率測量法的工作原理：

與上述相反，是在保持加熱功率不變的狀態(tài)下，通過測量氣體經(jīng)過管路前后的溫度差來計算質(zhì)量流量。

熱式質(zhì)量流量計恒溫差測量法的工作原理：

顧名思義，就是在保持溫度差不變的情況下，通過測量加熱功率的變化來計算氣體的質(zhì)量流量。該工作原理相對于恒功率測量法來說，優(yōu)點(diǎn)在于測量氣體質(zhì)量流量的響應(yīng)速度較快，線性度較好，可達(dá)100：1。

差壓式質(zhì)量流量計的工作原理

差壓式質(zhì)量流量計采用的是泊肅葉定律（英文名稱：Poiseuille's Law）。

通過測量氣體經(jīng)過某段管道內(nèi)前后的壓力差，即：壓力損失，計算得出氣體的體積流量，再換算到標(biāo)準(zhǔn)工況下的質(zhì)量流量。

公式：Q=ΔP×π×r4/(8ηL)

其中：Q為氣體的體積流量，ΔP表示壓力差，即壓損，r為管道半徑，L表示管道長度，η為氣體粘度

利用泊肅葉定律為工作原理的質(zhì)量流量計有一個前提，就是被測氣體必須做層流運(yùn)動。這就要說到氣體的流動狀態(tài)了。氣體的流動狀態(tài)分為湍流和層流。

湍流：氣體作不規(guī)則運(yùn)動，有垂直于管道方向的分速度產(chǎn)生，這種運(yùn)動稱為湍流，如下圖所示：

層流：當(dāng)流速很小時，流體分層流動，互不混合，稱為層流運(yùn)動，如下圖所示：

以層流壓差式為工作原理的質(zhì)量流量計采用的方式是讓氣體通過一疊層流片，肉眼是絕對看不出層流片之間有間隙的，但氣體可以通過，并在這疊層流片間保持層流運(yùn)動的狀態(tài)，那么，根據(jù)上面提到的基于泊肅葉定律的工作原理，只要測量層流片兩端的壓力差，即可計算出該段氣體的流量大小了。

比起以測量溫度差為工作原理的熱式質(zhì)量流量計，測量壓力差的差壓式質(zhì)量流量計精度更高一些，聽說這種測量方法好像還是有專利的。

科里奧利質(zhì)量流量計的工作原理

科里奧利質(zhì)量流量計，也稱作科氏力質(zhì)量流量計，其工作原理是讓2個并排的U型管下端彎曲部分微微振動，從而帶動直管部分振動，兩根管子同時分開或并攏，即：振動是同步的。這時，如果有氣體流過，管道則會強(qiáng)迫流動著的氣體或液體也一起振動，而氣體或液體為了反抗這種強(qiáng)迫振動，就會在其流動方向給管道施加一反作用力，這種力就叫做科里奧利力。在科里奧利力的作用下，兩根管道的振動就不同步了，出現(xiàn)了差異，通過電路能檢測出該差異大小，而這種差異與通過管道的氣體的質(zhì)量流量的大小是成正比的。利用這種工作原理測量氣體流量的質(zhì)量流量計就叫科里奧利質(zhì)量流量計。

科里奧利質(zhì)量流量計直接測量的就是氣體的質(zhì)量流量，測量精度相對較高。