煤气流量计在煤气生产、输配和管理方面一直是个急需解决的问题，特别是大流量的煤气计量问题。
随着煤气事业的发展，研究一种测量范围大，灵敏度高的煤气计量仪表，得到各级领导的重视。天津于08年在市科委领导关怀和煤气公司领导大力支持下，根据*气象科学研究院研制的风速仪原理，研制三台样机，经**仪器检定所标定符合设计要求。
该三台样机曾安装在天津天然气柳林，詹庄子配气站出口干管处。
一煤气流量计的特点
这种新型煤气流量计是一种测量煤气或其它流体流量和流速的新型半导体集成化仪表。其特点如下：
1.适应量程范围大，流速从01米／秒～60米／秽（通过衰减器可扩大至200米／秒）不同的管径、流量范围仅用一台就可测量。这是差压式与客积式流量计所不能比拟的优点。
2二次仪表是采用半导体集成电路，灵敏度高、惰性小、反应快同时流量计的敏感探头部分在计量过程中无任何运动部件故不存在由于机械摩擦和惰性引起的误差。这也是机械转子式仪表所不能比拟的
3传感器探头体积小。基本上不破坏流体流场、压力损失很小。这对于不允许被坏流场和不允许有较大压力损失的场合尤为适用。目前采用的差压式和定积式流量计都不可避免地有一定的压力损失。此流量计的探头在管道上按装及维修都较方便不必停产。
4．本仪表采用半导体集成化电路。使电路简单，成本较低输出电压信号便于与DDE一Ⅲ型仪表配套使用；也使于进行数字化处理、配合数字计算机。
二、煤气流量计基本原理：
本流量计的基本原理是利用被加热的电阻传感器探头（金属热丝即大温度子数的的金属材料制成）的热损失来测量流体流速的；把传感器探头置于待测流体的流场中并被流体所冷却、探头这种热损失由流体流速、流体特性。传感器特性及传感器与流体的温度所决定。利用传热学理论可以找出传感器参数与流体流速的关系。如果使除了流速外其他参数不变。则通过测量传感器的电学参数就可以得到流体流速；再根据原管湍流时截面平均流速，适当选择传感器安装位置将所测量得平均流速乘以流体断面积、则可得到流体流量这就是流量计的原理。
它的理论根据是电加热物体在流动介质中放散热量的公式（king公式）为基础的、当被加热的物体（敏感元件）为圆柱体时、king公式可写成。

公式（3）为仪表基础的理论根据，对于已经确定的热丝（探头）和某种流体可以认为A·B为一常数根据以上原理，流量计可以做成两种类型：即恒流型从（2）式中可知如果利用恒流源保持热丝的加热电流即恒定不变，当热丝置于流场中时被带走的热量因而改变了热丝的温度和电阻值破坏了电桥上的平衡、在电桥两端有一个不平衡电压信号E测出该值即可知道流速，如图（二）所示。
它的特点是线路较简单但是的电阻K与流速u的关系比较复杂故不易实现输出线性化，另外由于其动态特性主要取决于探头的惯性，所以频率响应有限故实际应用不多。
另一种恒温型。它是由惠斯登电桥与伺服放大器组成。它的原理加图（二）：将探头热丝置于电桥的一个桥臂R，利用伺服放大器使热丝的温度与电阻值不变，当由于流速破坏了电桥的平衡时，输出的电压E。再反馈到电桥上维持温度不变即所谓恒温，这样就实现了金属热丝的热损失即电桥顶端电压来表示流体流速。虽然线路较恒流型复杂些，但易于实现输出的线性化、电路中设置了高增益的负反馈放大器，提高了整个系统的频率响应。电桥做为反馈元件接入伺服放大器，是具有差分输入级直流运算放大器、热丝接入放大器的倒相级输入端上恒温过程如下式表示；

一般电阻温度元件有一定惯性的，但由于采用电子负反馈电路增大了伺服放大器的增益从而保证了该系统的精度和稳定性。
三、电路的构成：
本流量计由：传感器（探头）、测量电路（桥路），线性化电路，管道量程换电路，直流稳压电源及指示部分组成。其原理如图（三）：
格式测量电路从图（二）中可看出：

此电路大特点是设计了反馈回路保持了

公式（6）为恒温流量计的理论根据，因是按装在煤气管道中线路考虑了防爆问题。因此采用两个方法：即限制传感器热丝的加热电流利用热敏元件控制，另一方面设立快速断路保护电路过流即刻切断加热电源。

2．线性化电路：从公式（3）中可知测量电路桥路电压与被测流体流速呈四次方关系。如果以桥路电压直接表示流体流速则仪表度是非线性的。使读数不方便也达不到较高的精度，为此必须对公式（3）进行线性化处理通过电子模拟计算很好解决这一不足之处达到较好的效果。
3．管道营径量程变换电路，从以上可知管道中流体流量等于平均流速乘以管道断面积，这样用一固定档做为标准、利用调整放大器的放大倍数的方法即可实现管道直径的
变换问题。
其电路原理如图（四）电压之间的变换关系为：

图（四）管道管径量程变换电路原理图
此电路的特点是调整放大器倍数时输出阻抗不变。本仪表设置Dg600、Dg200、Dgl00和流速五个档量程。
4．直流稳压电源本仪表我们选用WB712．718硅集成稳器制成稳压电源。
所有集成运算放大器的电源均为=12状。热丝电源为：3．5～4伏，电路如图四：经过实验得到：当交流电源电压波动±20％，对直流输出电压的影响详见表（一）
当负载电流由0～70毫安时对直流输出电压的影响详见表：
（二），从长期流量计运行情况来看，此种稳压源是稳定可靠的
表（一）交流电压波动对直流输出影响
四、传感器——探头：
煤气流量计的一次仪表—传感器探头，主要由金属热丝（选用铁镍合金丝），它是实现从流体流量（流速）的物理量转换成电学量（电压式电流）的关键元件。
它的质量好坏直接影响测量结果的度，为此正确设计合理选材，仔细加工制造是非常必要的。探头除金属热丝外还有探杆（选用不锈钢管7～10m／m）支架屏电缆线金属钗头等组成。
在测量管道内流量时，应加紧固装置。在桥路中金属热丝是电桥的一个臂，因金属热丝的电阻是髓着温度而改变的即R=R（T）

越高，热丝线阻随着温度变化越大。桥式测量电路桥顶电压变化越大、而流量计的灵敏度越高，所以也是采用大温度系数作为敏感撵头的主要原因。
蘸此之外述应考虑机械强度，抗腐蚀性便于焊接，清洗等因素。

五、结束语：
此流量计于七九年十月分别在**仪器检定所。天津大学力学室直流闭合式风洞装置中进行了标定：
1．齿标定装置精度为1％
2．工作段为100×100mm、250×250ram2。
3流速范围为0．6～36米／秒
4．输出显示装置为PE～8型数字电压表。
5标定数据及标定曲线见表三．图五。
从以上可以看出该流量计经检定后相对误差小于2．0％，远远高于一般工业流量计仪表精度要求，标定曲线为直线，线性较好，仪表常数分别为
=6．64米／秒K=5．25米／秒。