热式气体质量流量计具有结构简单、压损小和可靠性好等优点,在小流量计量领域有着广阔的应用前景,但其也存在温度补偿效果差等问题,因此,开展了热式气体质量流量计的研究工作。分析了热式气体质量流量测量原理与方法,针对恒流测量法温度补偿能力不足的缺点,提出了一种双速度探头型热式气体质量流量测量方案。采用两个铂热电阻PT20作为测量元件,对流量测量公式进行了推导,通过控制铂热电阻的电流,由铂热电阻的输出电压计算气体流量,理论上消除了温度对流量测量结果的影响。设计了一套完整的流量测量系统进行实验验证。(1)研制了流量传感器探头并对探头进行温度特性实验研究。(2)设计了以STM32F103单片机为核心的应用控制电路,开发了流量计的测量控制软件及上位机图形界面,采用最小二乘法拟合了流量计特性曲线的函数关系式。(3)依据恒温差测量法,设计了恒温差型热式气体质量流量计,对所设计的流量计样机在音速喷嘴标准装置上进行了实验测试,并对结果进行对比分析。结果表明,双速度探头型热式气体质量流量计温度补偿效果优于恒温差型热式气体质量流量计,设计的流量计样机在不同的温度条件下工作,都具有良好的稳定性,可实现对小流量的测量。