气体流量计用于气体流量的监测场合,比较典型的应用为压缩空气系统的流量监测,这在各种大型企业是比较常用的。另外,对于一些高耗能企业其气体排放物的监测方面,应用也是比较广泛的。　　热式气体质量流量计在诸多种类的气体流量计中优势较为明显。但是,国内在该类流量计方面的市场几乎都被国外产品所垄断。其原因在于国内企业对该类流量计的核心技术及相关工艺尚未掌握,产品存在长期稳定性不足,测量精度差等问题。本文从热式气体质量流量计的前端设计,即速度探头的研究入手,提出合适的探头模型,并设计探头制造所需的相关设备,以及开发出合理的探头封装工艺。　　首先对热式气体质量流量计的基本原理进行了分析,根据其热平衡原理,建立了速度探头的热传递方程,并对流量计的灵敏度及长期稳定性的影响因素进行了归纳。由于使用解析法对该热传递方程进行求解时,困难较大,进而使用ANSYS有限元分析软件对速度探头表面的温度场进行模拟仿真。通过对比不同绕线方式下的仿真结果,得到了一个较理想的速度探头绕线方式。　　在得到了速度探头的绕线方式后,接下来对探头制造所需的自动绕线机进行了设计。按照一般的产品设计流程,先进行了需求分析,进而提出设计方案,最后进行具体设计,包括自动绕线机的机械本体设计、控制系统硬件设计及软件设计。通过对自动绕线机生产的速度探头进行相关测试,结果表明该探头能很好的满足流量计的设计目标。　　最后开发出了速度探头的封装工艺,包括陶瓷骨架表面的铂电阻丝的绝缘,以及外层不锈钢保护套管的设计。　　本课题所制备的速度探头完全能满足高精度热式气体质量流量计的要求,并且具备了批量化生产前景。