精準捕捉氣體流動：熱式氣體流量傳感器的原理與應用

熱式氣體流量傳感器是一種基于熱力學原理的高精度流量測量設備，廣泛應用于工業、醫療、環保等領域。其核心原理是通過測量流體（氣體）與傳感器之間的熱交換關系，直接獲取氣體的質量流量信息。

工作原理：熱擴散與溫度差測量

熱擴散原理

熱式氣體流量傳感器通常包含兩個鉑電阻溫度傳感器（RTD）：一個作為“速度傳感器”，被加熱至高于氣體溫度（如恒定溫差30℃）；另一個作為“溫度傳感器”，用于監測氣體實際溫度。

當氣體流經加熱的傳感器時，會帶走熱量，導致其溫度下降。為維持恒定溫差，系統需增加加熱功率，而這一功率變化與氣體的質量流量呈正相關關系，從而通過電信號轉換直接測得流量。

恒溫差與恒功率模式

恒溫差法：通過動態調節加熱功率以維持兩傳感器間的固定溫差，加熱功率的變化直接反映流量大小。此方法抗干擾能力強，適用于復雜工況。

恒功率法：固定加熱功率，通過測量兩傳感器的溫差變化推算流量，適用于需要快速響應的場景。

MEMS技術實現

在微機電系統（MEMS）中，傳感器芯片通常由加熱電阻和對稱分布的熱偶堆組成。流體流動時，上下游溫度梯度差異通過熱偶堆轉化為電壓信號，直接關聯質量流量。

技術優勢：為何成為行業主流？

熱式氣體流量傳感器利用比較簡單的構造來準確地測量氣體的質量流量，具有結構簡單、壓損小、量程范圍寬等優點。

煒盛科技基于先進的MEMS工藝制成的熱式質量流量傳感器，具有功耗低、體積小、無需穩壓補償、抗沖擊、穩定可靠等特點，為醫療、儀器、自動化、燃氣計量等領域的氣體流量檢測提供傳感器解決方案。

產品應用：傳感器典型應用場景

熱式氣體流量傳感器在工業過程控制、醫療設備、便攜式儀器、環境監測設備等領域有著廣泛的應用。

1.工業過程控制

如天然氣管道流量監測、高爐煤氣計量、壓縮空氣管理，確保生產流程的穩定性。

2. 環保與能源管理

用于煙道氣排放監測（CEMS）、沼氣回收、污水處理曝氣量控制，助力碳中和目標。

3. 醫療與精密儀器

在呼吸機、麻醉機中精確控制氣體流量，保障醫療安全。

4.新興領域

半導體制造中的特種氣體計量、氫能源汽車燃料電池氣流監控等。

熱式氣體流量傳感器憑借其原理的物理直接性、高精度及環境適應性，成為現代流量測量的核心技術之一。隨著MEMS技術的進步，其體積進一步縮小、成本降低，未來將在智慧城市、物聯網等領域發揮更大作用。

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