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流量傳感器的工作原理基于熱交換原則。上電后，傳感器的探頭會被內部的加熱元件加熱，因而其溫度會比被測介質高幾個攝氏度。這樣，當被測介質流動時，探頭表面的熱量就會被流動的介質帶走，也就是將探頭冷卻了。傳感器探頭內部的元件實際上測量的是探頭和被測介質的溫度差。這樣，每種介質的流動狀態就可以通過這種溫度差表現出來。
熱式工作原理的流量傳感器沒有任何的運動部件，因此它并不會受到諸如：軸承腐蝕、葉輪斷裂以及導流板變形等影響，從而造成檢測失敗。這種可靠性使得熱式流量傳感器在多種不同的工業領域，如：循環水、切削液及潤滑油的斷流監測；泵的空轉保護等應用場合均有比較高的使用價值。如今，這類流量傳感器已被廣泛用于液體或氣體的監控，甚至于在有爆炸危險的區域也能可靠使用。
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