主流气体质量流量计 / 质量流量控制器（MFM/MFC）三大核心测量原理

一、热式原理（热传导式，市场用量最大，通用 MFC 主流）

1. 测量机理

• 上游测温电阻、下游加热测温电阻；

• 气体静止时两根电阻温度相等；气体流动时，流动气体把上游冷量带到下游，加热丝被冷却；

• 电路维持加热丝恒定温度差，所需加热功率与气体质量流速成正比，换算成标况流量（sccm、slm）。

2. 配套控制结构（MFC 专属）

3. 优势

• 直接测质量流量，自带温压补偿，低压、微流量表现极佳；

• 结构简单、无活动机械部件，压损极小；

• 量程覆盖 0.01 sccm~ 数千 slm，微小示踪气、氦检、半导体高纯气体标配；

• 插入式可用于 DN25 以上大管道，不停产安装。

4. 短板

• 粉尘、油雾、水汽易污染测温丝，造成零点漂移；

• 不同气体导热系数不同，需单独标定转换系数；

• 超高温、高腐蚀工况需做涂层 / 吹扫防护。

典型应用

二、层流差压式（分子流 / 微流量计量级，标准漏孔、校准台专用）

1. 测量机理

2. MFC 实现形式

3. 优势

• 测量精度等级最高，重复性极好，线性度优于热式；

• 不受气体导热系数影响，多气体切换修正简单；

• 可实现超高微流量测量（10⁻9 Pa・m³/s 漏率级），真空、检漏仪校准标准设备；

• 温漂、时漂远小于热式，适合计量溯源、第三方标定实验室。

4. 短板

• 内部多孔结构极易堵塞，严禁含尘、含油气体；

• 压差随压力变化，高压工况误差变大；

• 压损大，大流量场景不适用，仅微量、超微量场景；

• 价格高，工业现场极少使用。

典型应用

三、科里奥利（科氏力）原理（高精度贸易级，高压力、宽量程质量流量计）

1. 测量机理

2. 控制器类型

3. 优势

• 真正直接测量质量，精度三大原理中最高（0.1~0.2 级）；

• 不受压力、温度、气体导热系数影响，多种混合气体无需修正；

• 量程比极宽，高低流量均可精准测量；

• 耐高压，适配高压天然气、工业高压工艺气贸易结算；

• 不易受轻微粉尘、水汽干扰，零点长期稳定。

4. 短板

• 设备体积大、成本极高，小流量 sccm 级无成熟产品；

• 振动结构，强振动现场会影响测量；

• 压力损失大，微小低压气体、真空管路不适用；

• 无法做成微型集成式 MFC，不适合实验室精密配气。

典型应用

三大原理核心对比速览

补充区分关键知识点

1. MFC（带流量自动控制）绝大多数为热式；层流 MFC 仅校准设备使用；科氏几乎不做 MFC；

2. 氦质谱检漏配套充氦控制器全部为热式 MFC；检漏仪标准漏孔校准台搭配层流微量流量计；

3. 工业天然气贸易结算优先选用科氏，车间低压天然气监测选用插入式热式 MFM。