熱式氣體質量流量計是利用熱擴散原理測量氣體流量的儀表。傳感器由兩個基準級鉑熱電阻RT組成。一個是速度傳感器RH,一個是測量氣體溫度變化的溫度傳感器RMG。當這兩個基準級鉑熱電阻RT置于被測氣體中時,其中傳感器RH被加熱,即利用流體流過發(fā)熱物體時,發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量呈一定的比例關系。當流體流動時,兩者之間的溫度差與流量的大小成線性關系,再通過微電子控制技術,將這種關系轉換為測量流量信號的線性輸出。
另一個傳感器RMG用于感應被測氣體溫度,隨著氣體流速的增加,氣流帶走更多熱量,傳感器RH的溫度下降。
根據(jù)熱效應金氏定律,加熱功率P、溫度差△T(TRH-TRMG)與質量流量Qm之間的關系可用下式表示:
式中: K1、K2、K3--- 設計和校準參數(shù);
△T--- 溫差(=T2-T1),K;
P--- 輸入加熱功率,W;
Qm--- 質量流量,kg/S。
這稱為金氏定律, K1、K2、K3 取決于傳感器的幾何尺寸和氣體特性,如熱導率、粘度和比熱容。