热式气体质量流量计基于热扩散原理,通过测量气体流经加热传感器时带走的热量变化直接计算质量流量,无需温压补偿。其核心优势在于对低流量(如mL/min级)和微小流量变化的高灵敏度,量程比可达1000:1,且压损可忽略,适合小管径、低流速场景。典型应用包括半导体制造中工艺气体(如氩气、氦气)的精准控制、医疗设备(如麻醉机、制氧机)的气体流量监测,以及环保领域烟道气排放的CEMS系统(避免差压式易堵塞问题)。此外,其直管段要求低(1-2D)、安装简便(可插入式安装),且支持数字通信,兼容工业4.0需求。
压差式气体质量流量计基于伯努利方程和哈根-泊肃叶定律,通过节流装置(如孔板、V锥)产生压差,结合温度、压力补偿间接推算质量流量。其核心优势在于高精度(±0.5%~1%Rd/S.P.)和宽动态范围(量程比200:1),适合全量程覆盖0.5sccm~5000slpm的场景。典型应用包括生物反应器供气、灭菌工艺蒸汽流量监控等对精度和重复性要求严苛的领域,以及燃料电池氢气流量控制、工业废气排放监测等高温、腐蚀性气体场景。此外,其内置多种气体数据库,支持混合气体一键切换,且校准周期长达2-3年,维护成本低。
对比与选型建议:
精度与量程:压差式在低流量(0.5sccm以下)精度更高,全量程覆盖能力更强;热式在低流速时灵敏度占优,但量程范围较窄。
介质适应性:压差式耐高温、耐腐蚀,可耐受液体渗入;热式传感器接触液体易损坏,不适用于脏污或高湿度介质。
响应速度与成本:热式响应更快(最快100ms),但长期稳定性受传感器老化影响;压差式响应时间≤700ms,但校准周期长,长期成本更低。
推荐场景:
半导体、医疗等对低流量精度要求高的场景,优先选热式;
生物制药、环保监测等需耐高温、耐腐蚀或混合气体测量的场景,优先选压差式。