熱質式流量感測器如何運作？
大多數人提到熱質式流量計時，想到的通常是採用旁通設計的產品。其原理如圖 1 所示。
在此配置中，質量流量是透過旁通（或感測器通道）進行測量，而非直接在主流通道中測量。該感測器運作於層流狀態。
旁通是一根具有薄金屬壁的毛細管，其兩處位置以金屬線環繞，可加熱管壁並同時感測溫度。毛細管的直徑很小，因此只需加熱少量管內體積，能實現快速響應並降低能耗。然而，在質量流量計前必須加裝濾網，以防止毛細管堵塞。
圖 1：旁通式質量流量感測器的運作原理
層流元件是一種設置在裝置主通道中的流量阻隔結構，它能讓部分流體以比例方式流經旁通（或感測器通道），並與主流通道平行流動。
層流元件（或稱流量分流器）由一組不鏽鋼圓盤堆疊而成，圓盤上精密蝕刻的流道具備與流量計感測器相似的特性。針對較高流量，這些圓盤會加裝額外的結構，以過濾湍流影響。採用此元件可確保流量比例分配穩定且可靠，即使在製程條件變化的情況下仍能維持一致性能。
想更深入了解層流元件嗎？歡迎閱讀我們關於層流元件的文章，內容介紹採用旁路原理的流量計中這個關鍵元件。
圖 2：質量流量感測器內的溫度分佈
氣體質量流量感測器 — 旁路原理
氣體在感測器中流動時，會被兩個加熱器（圖 1 中的 RHT1 和 RHT2）加熱。管內溫度會在這兩個位置進行測量，因此這些加熱器同時也是感測器。當沒有流量時，旁路中這兩個測點的溫度差為零。隨著流量增加，第一測點（RHT1）的溫度會下降，因為流體帶走熱量；同時，第二測點（RHT2）的溫度會上升，因為流體將熱量帶到該位置。流量越大，溫度差越大，而這個溫度差與質量流量成正比。
柏朗豪斯特採用旁路式質量流量感測器的氣體流量計
在乾淨、乾燥氣體的應用中，若需要高精度與高重複性，採用旁路式裝置是一個理想選擇。此類裝置會讓部分流量經過流量限制元件，例如EL-FLOW Select、EL-FLOW Prestige、IN-FLOW 以及 EX-FLOW 系列產品。其中，EX-FLOW 系列特別適用於危險區域（ATEX）中的氣體流量應用。
作為上述旁路原理的一種變化，柏朗豪斯特針對低壓降應用設計了特殊配置——LOW-dP-FLOW 系列。此感測器僅需約 0.25 至 2.5 毫巴的壓降。此外，較大的流道可降低堵塞風險，並方便清潔與吹掃。因此，這種配置特別適用於腐蝕性氣體的應用。
