熱式技術(shù)是一項(xiàng)測量氣體和液體流量的成熟技術(shù)。技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備微型化使得該技術(shù)能大批量應(yīng)用于對成本敏感的領(lǐng)域，如天然氣計(jì)量。一些研究也證實(shí)了熱式技術(shù)在惡劣環(huán)境中的長期可靠性。另，2021年歐洲最新發(fā)布了專用標(biāo)準(zhǔn)（EN 17526），由此可看出熱式技術(shù)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、成熟、可靠的燃?xì)庥?jì)量解決方案，全球已有六百萬燃?xì)獗硎芤嬗谠摷夹g(shù)。此外，該技術(shù)還具有強(qiáng)大的自診斷，自適應(yīng)和泄漏檢測功能，可廣泛用于天然氣，氫氣混合氣體（23%）和純氫氣的檢測。

近年來電子技術(shù)（如CMOSense?和MEMS）隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的進(jìn)步，熱式流量測量原理已在單個(gè)硅芯片上得以實(shí)現(xiàn)。芯片的高度集成CMOS工藝模組微型化和大批量生產(chǎn)成為可能。及燃?xì)庾赃m應(yīng)技術(shù)進(jìn)步使得熱式燃?xì)庥?jì)量技術(shù)成本大幅降低，可靠性不斷提高，成為燃?xì)庥?jì)量應(yīng)用的理想解決方案。長期實(shí)地可靠性研究表明，熱式燃?xì)獗淼氖褂脡勖黠@長于一般燃?xì)獗淼脑O(shè)計(jì)使用年限。2021年發(fā)布的熱式燃?xì)庥?jì)量專用標(biāo)準(zhǔn)對該技術(shù)的成熟度進(jìn)行了認(rèn)證，并為這項(xiàng)久經(jīng)驗(yàn)證的流量測量方法在燃?xì)庥?jì)量行業(yè)的廣泛應(yīng)用鋪平道路。除了成本低、可靠度高、結(jié)構(gòu)緊湊外，熱式測量技術(shù)還具有強(qiáng)大的自診斷，自適應(yīng)和安全性。另外，該技術(shù)還能隨時(shí)用于測量組成成分復(fù)雜的天然氣、不同濃度的天然氣-氫氣混合氣體2以及純氫氣。

在未來技術(shù)前沿——直接能量計(jì)量領(lǐng)域，熱式技術(shù)與現(xiàn)有解決方案相比優(yōu)勢顯著。MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗恚ㄈ缟蠄D）是基于微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)制造，采用具有熱式質(zhì)量流量原理的流量傳感器芯片，研制出的新一代全電子智能式燃?xì)獗恚瑹o需溫度、壓力補(bǔ)償即可實(shí)現(xiàn)燃?xì)饬髁康馁|(zhì)量計(jì)量。 MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗頍o可動(dòng)部件、響應(yīng)快、超寬量程、低壓損，易維護(hù)并具有IC卡預(yù)付費(fèi)和物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表功能。隨著天然氣的需求增加每家每戶已經(jīng)慢慢的使用上了天然氣，使用天然氣需求燃?xì)獗砣ビ?jì)量，MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗硎悄壳白詈玫娜細(xì)庥?jì)量表。

MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗硎切枰獰崾劫|(zhì)量的流量芯片去設(shè)計(jì)的，必不可少的。推薦可以采用ISWEEK公司的氣體流量傳感器AFE-01。AFE-01的流量芯片，是歐洲原始生產(chǎn)廠家代工的公司。開發(fā)了裝配有流速檢測元件的MEMS流量傳感器。擁有引以為傲的高級別靈敏度，可以精確檢測達(dá)到0.001m/s的氣體流速變化。生產(chǎn)出體積只有5 mm x 3.5 mm x 0.2 mm的芯片。

其測試原理：AFE-01流量傳感器由四個(gè)鉑薄膜電阻組成，基于流速的函數(shù)，利用傳熱原理來確定流速。在無流動(dòng)的情況下，兩個(gè)電阻被同等加熱。如果出現(xiàn)流動(dòng)，熱量從傳感器傳遞到介質(zhì)，其中一個(gè)比另一個(gè)更冷，這取決于流動(dòng)的方向。如果流量增加，傳遞的熱量也會(huì)增加。通過了解熱傳遞，可以從維持恒定溫度所需的電壓補(bǔ)償量來確定流速。同時(shí)AFE-01流量芯片因?yàn)轶w積小且耐高溫（-20°C~150°C的工作環(huán)境），很好的溫度補(bǔ)償電路，非常適合測試燃?xì)庵械母鞣N氣體。

AFE-01具有以下特點(diǎn):

體積非常小，雙流向檢測、檢測小質(zhì)量物體的流動(dòng)、簡單的信號處理電路和標(biāo)定、完全固定的機(jī)械元件、優(yōu)異的重復(fù)性、優(yōu)異的長期穩(wěn)定性、適用于多種行業(yè)或安裝到不同外殼、最優(yōu)的性價(jià)比。特性：測量原理：熱量原理

檢測量程：0 ... 50 m/s （以CTA模式的電路為例）
靈敏度：0.001 m/s
精 度：< 2%測量值（取決于電路和標(biāo)定）?
響應(yīng)時(shí)間：T63% < 0.5 S?
溫度范圍：-20…… +150 °C
電氣連接：絕緣漆包銅線 (一般長度25 mm)
加熱元件：RH (25°C) = 34Ω± 10%
檢測元件：Rs_i (25°C) = 425Ω±10%
參考元件：RR (25°C) = 710Ω± 10%
供電電壓：一般為 2~5 V（取決于氣體流速）

審核編輯黃宇