郭秀荣， 杨季彪

(东北林业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

气体流量控制技术广泛应用在汽车、化工、石油、钢铁、医疗等领域，在相应产品生产、制造及使用过程中都可能需要对气体的流量进行控制，例如汽车发动机进气流量控制、天然气输送流量控制等。近年来，随着科研人员在气体流量传感元件和先进控制理论两个方向取得了重大突破，气体流量控制技术有了显著提高。

随着科学技术的发展，流量控制技术也在与时俱进，控制精度也在不断提高。气体流量控制首先要实现精准的测量，再实现精确的控制。因此，气体流量控制技术的发展主要集中在流量传感器、控制器这两大领域。

1 流量传感器的发展

气体流量传感器也叫气体流量计，用来测量介质气体的质量流量。质量流量的测定方法主要有体积式、质量式两种[1]。体积式流量计测量的气体体积流量最后还需转化为质量流量，转化计算时需要考虑信号密度、温度、大气压强等因素，因此精度较低，而且维修成本高，已逐渐被市场淘汰。质量流量计凭借其精度高、响应时间短、体积小、价格低等优点吸引了大量的研究人员对其进行研究。

气体质量流量计主要分为热式、差压式两类[2]，但由于热式质量流量计在精度、量程比、压损、安装便利性等方面相比差压式更具优势，因此主要对热式质量流量计进行研究。

热式质量流量计的工作原理是在有温度梯度的温度场中，介质流动时会带走一定的热量，且在单位时间内带走的热量和介质的质量流量成比例关系[3]，一般的热式质量流量计都是基于此原理制成的。……