一、体积流量计与质量流量计？

目前市面上所用的各种型式的气体流量计，绝大部分是计量气体的体积流量。由于气体的体积会随温度和压力的不同而变动，所以会出现较大的计量误差。如果管路中的工作压力还会经常发生变动，那么就更使得实现准确计量较为困难。

而气体质量流量计的主要特点是不受温度与压力变动的影响，其显示读数直接指示气体的质量流量。气体质量流量计具有以下一系列优点：

1. 在常压、高压或负压的条件下均可选用。

2. 可在常温、100度，甚至更高的温度下正常运行。

3. 适用的量程范围宽，既能用于实验室内小流量的场所也可用于工厂生产中的大型装置。

4. 流量计的阻力降极其微小。

5. 抵抗工作介质腐蚀的能力强。

6. 计量精度高，通常为±2%FS。

7. 输出电讯号，可远传显示，还便于与其他仪表配合后实现流量记录、自控或累计。

二、气体质量流量计工作原理

气体质量流量计是一种热导式的仪表，目前许多国家都有这类流星计的工业产品，虽然具体结构各有差异，但其工作原理是基本一致的。

这种气体质量流量计的基本原理是在一根直径很小(4毫米)的薄壁金属管(常用不绣钢、纯镍或蒙乃尔台金等耐蚀合金)的外壁，对称绕上四组电阻丝，相互联接组成惠斯顿电桥。

就理想气体而言，气体的比热是不随压力而变化的常值，所以输出讯号仅与气体的质量流量成正。一般的真实气体其比热受压力影响的变动幅度很小故仍可用输出讯号直接代表质量流量。认为与压力的大小无关。在实用中，因难于计量气体的质量来标定仪表，故常以换算成标准状态下(760毫米汞柱、0℃或760毫米汞柱、20℃)的气体体积(用“标升”或标立米”表示)来标称气体的质量。

三、使用注意事项

根据这种气体质量流量计的原理、性能，结合我的使用经验及测试情况下面几个方面值得注意：

1． 当气体质量流量计的工作条件变换时(如变更介质、环境温度大幅度变化等)，对仪表的零位应重新加以调整。我们是通过外罩上进气口侧面的调零孔进行调整,也可揭开外罩调整。调整电位器位置示意如下图所示，注意：调零时流量管路不能通气（或将阀门关闭）；必须在开机预热15分钟以上，待流量计零点稳定以后进行。通常除调零电位器外，其它电位器不得轻易调整。

同时，仪表的导管必须水平安装，要用水平仪校准。否则将增大工作条件变化对零位漂移的影响。机架更不可有震动或摇摆等情况，所以不宜在船舶上使用。

2．气体质量流量计的线性度与量程大小有关，流量越大，线性度越差，即非线性越严重，所以一般把量程限定在0～4标升/小时(空气)以内，以确保良好的线性度。

为了能测量大流量而又保证线性度，可采用分流原理来扩展仪表的量程。如采取旁路管、文丘利管、孔板等配合使用，量程可分别扩大到每小时几十、几百、几千标升，直至几万标立方。

3．虽然真实气体的比热会随着压力的不同而有变化，甚至某些气体的变动幅度还比较大，但仪表的测量精度仍能保持在一定范围内。

4．导管材质的选择，除了考虑耐腐蚀性以外，以选用导热性能较好的材料为佳。以测量氮气为例，同样在0~100kgf/cm²压力及0～7标升/小时流量的范围内测试，用镍管的测量精度为2～2.5％，而用不锈钢的则为3～4％(镍的导热系数约为不锈钢的3倍)。

5．由于这类气体质量流量计必须在气体比热相对稳定的情况下才能进行正常工作，所以凡是气体成分不稳定、气体中带雾沫以及工作条件逼近气体的液化临界区等情况时，由于比热值很不稳定，均不宜使用这种仪表。如乙烯液化的临界点是50kgf/cm²、9.9℃，在测试时发现压力超过30 kgf/cm²时，气体质量流量计读数就开始失稳了。

6．若更换了所需测量的气体介质，最好重新进行标定。在仪表的说明书里，常介绍不重新标定，而仅根据两种气体的比热来换算未经标定的气体流量。虽然这样简单方便，但会造成较大的误差，尤其是在高压下工作时，我们发现仪表的灵敏度并不完全与比热成正比关表，应该以重新标定为妥。

7．气体质量流量计在使用前必须先开机预热，在未充分预热前，气体质量流量计上作不稳定。比较好的机型，其开机预热时间在两小时以内。

8．在使用过程中，当气体流量突然改变时，须通过热量的传送，管内温度重新分布，所以输出讯号的重新稳定需要一定的时间。为了能减小这种滞后现象，制造厂常在仪表的电气线路中加设微分网络，以使输出讯号快速反应。这在与其他仪表配合作流量自控时尤为必要。

四、常用单位

质量流量计和质量流量控制器出厂通常用氮气标定。

质量流量的单位规定为: SCCM (标准毫升/分) ；SLM (标准升/分)

标准状态规定为: 温度 --- 273.15K ( 0℃ );大气压--- 101325 Pa (760mm Hg)

F.S. (Full Scale): 满量程值

五、什么是质量流量计？什么又是质量流量控制器

质量流量计(Mass Flow Meter缩写为MFM) 用于对气体的质量流量进行精密测量；

质量流量控制器(Mass Flow Controller 缩写为MFC) 用于对气体的质量流量进行精密测量和控制。也就是说多了一个控制功能。

质量流量计由流量传感器, 分流器通道和流量放大电路等部件组成；在质量流量计的基础上，再加上调节阀门和PID控制电路就构成了质量流量控制器。质量流量控制器, 打开外罩后的结构如图所示。

最后还有一个关于质量流量控制器的视频，可以拓展一下知识。