CN102187183B - 质量流量控制器及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施例涉及一种热传感器及其使用方法。一种热传感器适于输出不受外部纵向热梯度和正交热梯度的影响的信号。在一个实施例中，所述质量流量控制器热传感器包括具有上游管部分、管弯曲部分和下游管部分的毛细管，所述下游部分基本上与所述上游部分平行。在一个实施例中，所述上游管部分和所述下游管部分之间的距离不大于所述上游部分和下游部分长度的一半，第一对热感测元件耦合到所述上游管部分并且第二对热感测元件耦合到所述下游管部分。

Description

质量流量控制器及其操作方法

技术领域

本发明总体上涉及质量流量控制器。具体而非限制地，本发明涉及质量流量控制器热传感器及其操作方法。

背景技术

典型的质量流量控制器(MFC)是被配置成且适于控制流体传输的装置。用户可以按照例如每分钟从MFC传输的流体的立方厘米或者克来设置流体的指定传输速率。为了控制从MFC传输的流体的流率，典型的MFC生成表示MFC的实际流率的输出信号。将该实际流率与用户指定的流率进行比较，并且如果需要调节控制阀以修改流量以使得以指定的传输速率释放从MFC释放的流体的流量。

发明内容

将附图中示出的本发明示例性实施例总结如下。在具体实施方式部分中更完整地描述了这些和其它实施例。然而应理解的是，并非旨在将本发明限于在发明内容或者具体实施方式中描述的形式。本领域的普通技术人员能够意识到，存在落入在权利要求中表示的本发明的精神和范围内的各种变型、等同物和替代构造。

本发明的实施例提供质量流量控制器相关的装置及其操作方法。例如，一个实施例包括质量流量控制器热传感器。所述热传感器包括毛细管、第一对感测元件以及第二对感测元件。将一个毛细管耦合到横跨质量流量控制器旁路的主流体管路(flow line)。将第一对感测元件耦合到毛细管的上游部分并且将第二对感测元件耦合到毛细管的下游部分，其中第二对感测元件通常与第一对相对。而且，在一个实施例中，上游部分和下游部分通常平行，这两部分之间的距离不大于这两部分的长度的一半。

本发明的另一示意实施例是一种操作质量流量控制器热传感器的方法。在一种方法中，沿至少一个热感测元件的第一方向接收流体。也沿第二热感测元件的第二方向接收流体。然后从外部热源在第一和第二感测元件上引起纵向温度梯度和正交温度梯度并且从热传感器输出质量流率信号。所述输出不受所述纵向热梯度和正交热梯度的影响。

本发明的其它实施例包括质量流量控制器。在一个实施例中，所述质量流量控制器包括主管路、热传感器以及差分放大器。所述热传感器包括耦合到所述主管路的u形毛细管以及耦合到所述管的至少一个感测元件。所述至少一个热感测元件适于输出具有通常与所述元件的温度成比例的电压的信号。所述差分放大器适于(i)接收所述至少一个热感测元件输出信号，并且(ii)输出差分放大器信号，所述差分放大器信号包括通常与流经所述质量流量控制器的流体的所述流率成比例的电压。而且，所述差分放大器输出的所述电压不受正交和纵向温度梯度的影响。

这里进一步详细描述这些和其它实施例。

附图说明

通过参考下面结合附图的具体实施例方式和所附权利要求，本发明的各种目的和优点以及更加透彻的理解将变得显而易见并且更加容易体会，其中：

图1是根据本发明示意性实施例的包括耦合到主管路的热传感器的质量流量控制器的部分视图；

图2是根据本发明示意性实施例的包括具有两对相对的热感测元件的热传感器的另一质量流量控制器的部分视图，所述热传感器耦合到主管路。

图3是根据本发明示意性实施例的包括具有热电堆感测元件的热传感器的再一质量流量控制器的部分视图，所述热传感器耦合到主管路。

图4是根据本发明示意性实施例的操作质量流量控制器热传感器的方法的流程图。

图5是根据本发明示意性实施例的质量流量控制器桥电路的示意性表示。

图6A和图6B分别是根据本发明一个实施例的(i)质量流量控制器热传感器的部分，以及(ii)热温度梯度的示意性表示。

图7是根据本发明示意性实施例的MFC的示意性表示。

具体实施方式

现在参考附图，在适当的时候在所有图中使用相同的附图标记指代相同或者类似的元件，尤其参考图1，其示出了根据本发明示意性实施例的质量流量控制器热传感器100。热传感器100的一个实施例包括毛细管102以及一个或者多个热感测元件116、118。一个实施例可以包括上游热感测元件116和下游热感测元件118。此外，毛细管102可以具有上游部分106、下游部分108和管弯曲部分110。

在一个实施例中，在流体流经质量流量控制器(MFC)时，流体朝向旁路114流经主管路112。在进入旁路114之前，流体的一部分进入毛细管102。在一个实施例中，毛细管102中的流体沿第一方向流经上游管部分106，至管弯曲部分110，沿通常与第一方向相反的第二方向流经下游管部分108，并且返回到主管路112，在旁路114的下游重新进入主管路112。

热传感器100的一个或者多个变体适于输出用于确定流经质量流量控制器的流体的流率的一个或者多个信号(图1中未示出)。为了确定流体流率，将来自一个或者多个上游感测元件116的输出电压与来自一个或者多个下游感测元件118的输出电压进行比较。在元件116、118的温度波动时，输出电压也波动。因此，则经过毛细管102的流体携带从上游感测元件116的热量至下游感测元件118时，由元件116、118产生不同的电压。以传感器116、118之间的电压差为基础，可以获得经过MFC的流体的流率。然后可以使用热传感器100输出的该流体流率来调节控制阀104以增加或者减小实际的流体流率，以便实际的流体流率等于用户设置的预定流体流率。

在热传感器100测量的流体的流率取决于热感测元件116、118的温度变化时，任何外部热源可能影响感测元件116、118输出的电压电平。因此，外部热源可能使质量流量控制器热传感器100输出不正确的流体流率。如图6A和6B所示，外部热源产生包括纵向梯度680和正交梯度690的温度梯度。纵向梯度680包括与管部分106、108中的流体流量平行的温度梯度部分。另一方面，正交梯度690包括与流体流量垂直的温度梯度部分。也可以将正交梯度690称为横向梯度。

本发明的一个实施例使得温度梯度680、690对热传感器100的输出的影响最小化。例如，在一个实施例中，将上游管部分106和下游管部分108之间的距离120设置为适于基本上消除纵向温度梯度680的影响的长度。基本上相对的上游感测元件116和下游感测元件118生成基本上类似的上游管部分106和下游管部分108。在上游管部分106和下游管部分108之间以适当距离120组合的类似管部分106、108用于消除纵向梯度680的影响。而且，将上游感测元件116放置为基本上与下游感测元件118相对使得任何正交梯度690的影响最小化。

如图6A和6B所示，上游感测元件116可以包括第一对感测元件616’和616”并且下游感测元件118可以包括第二对感测元件618’和618”。应该意识到，可以将第一感测元件对616’、616”和第二感测元件对618’、618”并入到图1所示的上游感测元件116和下游感测元件118中。可以将上游感测元件A 616’和B 616”称为第一对热感测元件并且可以将下游感测元件C 618’和D 618”称为第二对热感测元件。第二热感测元件618’、618”可以基本上与第一热感测元件616’、616”相对。

在一个实施例中，上游管部分106和下游管部分108之间的距离120不大于上游管部分106和下游管部分108的长度122的一半。然而，在其它实施例中，距离120应该尽可能地小。在至少一个实施例中，如图6A和6B所示，距离120可以基本上等于第一对感测元件616’、616”和第二对感测元件618’、618”之间的距离。

如图1所示，上游管部分106和下游管部分108的长度122可以包括从第一温度屏障126的边缘到第二温度屏障124的边缘测量的上游管部分主段和下游管部分主段。温度屏障126、124可以由适于将温度维持为基本上等于环境温度的材料构成。因此，温度屏障126、124可以适于基本上将毛细管102的部分维持在环境温度处。在一个实施例中，可以将上游管部分入口段128、下游管部分出口段130和管弯曲部分110基本上维持在环境温度。温度屏障124、126也可以适于将毛细管段保持在除了环境温度之外的温度处。确保弯曲部分110的温度基本上等于上游管部分入口段128和下游管部分出口段130基本上防止了热传感器100中的热虹吸。

上游管部分106和下游管部分108可以基本上是直的、平行的，并且具有基本上相等的长度122。还应意识到上游部分106和下游部分108的一个或者多个段可以不是基本上直的，但是可以基本上是平行的和对称的。此外，应该意识到，也可以将上游管部分106和下游管部分108之间的距离120称为相对的上游感测元件116和下游感测元件118或者元件对616’和616”、618’和618”之间的距离120。在一个实施例中，上游管部分和下游管部分长度122可以从大约15mm到大约30mm，并且两个部分106、108之间的距离120可以从大约3mm到大约10mm。

如图6A所示，在一个实施例中，最小化上游管部分606和下游管部分608之间的距离620能够使上游热感测元件616’、616”由于纵向温度梯度680引起的温度变化基本上等于下游热感测元件618’、618”由于纵向温度梯度680引起的温度变化。距离120能够使基本上类似的纵向温度梯度680影响每一个热感测元件616’、616”、618’、618”并且允许纵向温度梯度680的影响消除。例如，在图6A中，纵向温度梯度680的方向基本上与上游管部分606中的流体流向类似，使得上游感测元件B 616”的温度以热梯度680增加。沿着下游管部分108，纵向温度梯度680与流体流相对。因此，温度梯度680使传感器C 618’的温度升高。纵向温度梯度680沿着管106、108为恒定不是必要的。然而，对于两个管部分106、108，梯度680应该相同，这通过最小化管部分106、108之间的距离120实现。

在一个实施例中，传感器C 618’的温度由于纵向温度梯度680的增加基本上等于传感器B 616”中温度的增加。为了消除纵向温度梯度680对传感器616”、618’的影响，从传感器616”、618’的一个中的温度增加减去传感器616”、618’的另一个中的温度增加。在一个实施例中，通过处理每一个传感器616”、618’输出的电压信号来执行温度的消除。例如，可以通过诸如但不限于图5所示的桥电路542的桥电路542消除这些电压。

图1中描述的示例性实施例的变体也适于以类似的方式消除横向温度梯度690的影响。然而，与只要对上游管部分106和下游管部分108的影响类似就会波动的纵向温度梯度680不同，正交温度梯度690不应该沿着上游管部分106和下游管部分108波动。例如，温度梯度690沿着管部分106、108的温度波动能够使传感器116、118产生错误的电压，这可以解释为不精确的流体流量读取。

再次参考图6，由上游感测元件A 616’和B 616”表示图1的上游热传感器116，并且将图1的下游热传感器118表示为下游感测元件C 618’和618”。基本上恒定的正交温度梯度690将以第一方式影响上游热感测元件616’、616”并且以第二方式影响下游热感测元件618’、618”。图6B所示的热梯度690沿着通常从下游管部分608到上游管部分606的方向行进。因此，每一个上游元件616’、616”的温度将以基本上相同的量增加。与图6A所示的元件B 616”和C 618’由于纵向温度梯度680引起的温度增加类似，为了消除横向温度梯度690对元件A 616’和B 616”的影响，热传感器100适于从元件616’、616”的一个中的温度增加减去元件616’、616”的另一个中的温度增加。在一个实施例中，可以通过诸如但不限于图5所示的桥电路542的桥电路542消除每一个元件616’、616”输出的电压的增加。

如图2所示，热传感器200可以包括上游热感测元件216，所述上游热感测元件216包括第一上游电阻热量计元件216’、上游加热器234以及第二上游电阻热量计元件216”。下游感测元件118可以包括第一下游电阻热量计元件218’、下游加热器232以及第二下游电阻热量计感测元件218”。上游加热器234可以耦合到第一上游电阻热量计元件216’和第二上游电阻热量计元件216”之间的上游管部分206，下游加热器232可以耦合到第一下游电阻热量计元件218’和第二下游电阻热量计元件218”之间的下游管部分208。在其它实施例中，一个或者多个感测元件216’、216”、218’、218”可以适于用作加热器234、232。加热器/元件可以适于加热流经毛细管202的流体。在再一实施例中，加热器232、234可以不是加热器而是可以包括冷却装置。在这样的实施例中，热传感器100可以按照与适于加热流经毛细管202的流体的热传感器100相同的方式操作，并且因此输出与感测元件216’、216”、218’，218”温度的增加成比例的改变的感测元件216’、216”、218’、218”电压。然而，在使用冷却装置代替加热器232、234时，可以冷却流体并且感测元件216’、216”、218’、218”电压可以通常与感测元件216’、216”、218’、218”温度的降低成比例。

进一步如图3所示，上游传感器116和下游传感器118可以包括热电堆传感器336。热电堆传感器136可以包括第一输出338和第二输出340。然而，与如图1和图2所示的热传感器100不同，一个热电堆传感器136可以适于产生针对由于纵向温度梯度680和正交温度梯度690的温度增加和降低进行调节的信号。通过本领域中公知的热电偶测量原理执行该调节。因此，可以直接使用传感器输出338、340处的信号以确定实际流体流率。

在一个实施例中，热电堆传感器336耦合到上游管部分306的位置数量等于热电堆传感器336耦合到下游管部分308的位置数量。此外，热电堆传感器336耦合到第一上游象限380的位置数量等于热电堆传感器336耦合到第二下游象限395的位置数量，并且热电堆传感器336耦合到第一下游象限(quadrant)390的位置数量等于热电堆传感器336耦合到第二上游象限385的位置数量。在一个实施例中，热电堆传感器336可以以相同的位置数量耦合到全部四个象限380、385、390、395。此外，热电堆传感器336可以耦合到位于“热”耦合位置的第一上游象限380以及第一下游下限390，并且热电堆传感器336可以耦合到位于“冷”耦合位置的第二上游象限385和第二下游象限395。

如图5所示，在实施例使用桥542时，桥可以向差分放大器544发送一个或者多个信号546、548。桥542可以适于用作公知的惠特斯通桥。在一个实施例中，差分放大器544可以适于修改输出差分放大器信号550的一个或者多个信号546、548，所述差分放大器信号550的电压基本上与流体流量成比例。

开始于图4中的400，示出了操作质量流量控制器热传感器100的方法。在405处，一种方法包括接收沿在至少一个第一热感测元件的第一方向上流动的流体。例如，如图1所示，流体可以从主管路112到毛细管102的上游部分106中，朝向管弯曲部分110，在耦合到上游管部分106的上游热感测元件116上流动。同样地，在410处，沿至少一个第二热感测元件的第二方向接收流体，这可以通过流体从管弯曲部分110，经过下游管部分108，穿过耦合到下游管部分108的下游感测元件118，并且到达主管路112的流动来实现。

在图4的415和420处，通过外部热源在至少一个第一热感测元件和第二热感测元件上可以引起分别诸如图6A和6B的纵向热梯度680和正交热梯度690的温度梯度。例如，梯度680、690可以在图1中的上游元件116和下游118上行进。而且，在425处，可以由热传感器100输出质量流率信号，该质量流率信号(图1中未示出)包括通常与流经MFC的质量流率成比例的电压。通过利用热感测元件116、118输出的电压可以获得一个质量流率信号。热感测元件116、118的输出电压可以通常与元件116、118的温度成比例。在包括第一对感测元件616’、616”和第二对感测元件618’、618”的一个实施例中，每一个元件616’、616”、618’、618”的电压基本上与每一个元件的温度成比例。热传感器100输出的一个质量流率信号不受纵向温度梯度680和正交温度梯度690影响。该方法结束于430。

在一种方法中，由于梯度680对于感测元件116、118中的一个的至少一部分所具有的温度变化被梯度680对于感测元件116、118中的另一个的至少一部分所具有的温度变化消除，因此质量流率输出信号不受纵向温度梯度680影响。在一种方法中，由于距离120不大于上游管部分106或者下游管部分108的长度122的一半，每一个感测元件116、118的至少一部分的温度变化可以基本上相等。

在另一种方法中，如图6B所示，第一热感测元件116和第二热感测元件118包括上游热感测元件对和下游热感测元件对616’、616”、618’和618”。正交热梯度690引起在第一上游热感测元件616’和第二下游热感测元件618”之间的差异温度幅度。在一种方法中，差异温度幅度包括第一上游热感测元件616’与第二下游热感测元件618”相比较的温度增加。类似地，正交热梯度690引起在第二上游热感测元件616”和第一下游热感测元件618’之间的差异温度幅度。该差异温度幅度可以包括第二上游热感测元件616”与第一下游热感测元件618’相比较的温度增加。

在一种方法中，热传感器100适于利用第二上游热感测元件616”的温度变化来消除第一上游热元件616’的温度变化。为此，可以从第二下游热元件618”的温度变化减去第一上游热元件616’的温度变化以获得第一正交梯度温度变化。而且，可以从第二上游热感测元件616”的温度变化减去第一下游感测元件618’的温度变化以生成第二正交梯度温度变化。因此，与第一正交梯度温度变化相比较，第二正交温度变化具有基本上相等的绝对值，但是具有不同的符号。结果，由于两个正交梯度温度变化的值彼此消除，因此组合两个正交温度变化生成基本上可忽略的温度变化。

可以通过组合每一个传感器616’、616”、618’、618”输出信号来执行组合上述温度变化。可以通过电路桥并且执行信号修改来执行信号的这样组合。例如，可以使用图5所示的桥542和差分放大器544。为此，可以根据由热感测元件516’、516”、518’、518”产生的电压由桥电路542生成第一信号546和第二信号548。可以由差分放大器544接收信号546、548，放大器544然后可以生成具有通常与经过MFC的流体的流率成比例的电压的差分放大器信号550。

图7示出了本发明的再一实施例。图7是包括主管路712、热传感器700和差分放大器744的质量流量控制器752的表示。MFC 752还可以包括桥电路742，所述桥电路742包括感测元件716’、716”、718’、718”以及控制模块770。控制模块可以适于产生控制阀信号755。在一个实施例中，热传感器700包括具有u形横截面的毛细管702。毛细管702可以包括耦合到主管路712的上游管部分706以及耦合到主管路712的基本上平行的下游管部分708。下游管部分708与上游管部分706的距离为第一距离720。距离720是位于热传感器700内侧的毛细管702的上游部分706和下游部分708之间的距离。上游管部分入口段128和下游管部分出口段130之间的距离可以基本上与距离720不同。一个实施例中的第一距离720也能够使差分放大器信号750基本上不受图6B所示的纵向温度梯度680的影响。

此外，MFC 752包括耦合到毛细管702的至少一个感测元件。所述至少一个感测元件可以包括上游感测元件对716’、716”以及通常与上游感测元件对716’、716”相对的下游感测元件对718’、718”。每一个元件可以产生适于由桥电路742接收的信号，并且所述桥电路可以适于输出一对信号746、748，所述一对信号746、748适于由差分放大器744接收。在另一实施例中，MFC 752可以包括如图3所示的热电堆传感器336或者如图2所示的一对通常相对的加热器232、234，所述加热器分别耦合到上游管部分706和下游管部分708。

MFC 752的一个实施例还可以包括适于输出差分放大器信号750的差分放大器744。在一个实施例中，差分放大器信号750包括通常与流经质量流量控制器752的流体的流率成比例的电压。此外，差分放大器信号752基本上不受如图6A和6B所示的正交温度梯度680和纵向温度梯度690的影响。

在MFC 752的许多变体中，由如图6B所示的正交温度梯度690引起的热感测元件116、118中的至少一个的第一温度变化可以由热感测元件116、118中的另一个的第二温度变化消除。应该意识到，热感测元件116、118可以包括如图6B所示的元件A 616’、B616”、C 618’和D 618”。此外，以MFC 752消除由正交温度梯度690引起的温度变化的能力为基础，差分放大器信号750不受正交温度梯度690的影响。

Claims (18)

1.一种质量流量控制器热传感器，包括：

具有上游管部分、管弯曲部分和下游管部分的毛细管，其中，

所述上游管部分包括上游部分长度，

所述下游管部分包括下游部分长度，所述下游部分长度基本上与所述上游部分长度相等并且所述下游管部分基本上与所述上游管部分平行，

所述上游管部分和所述下游管部分之间的距离不大于所述上游部分长度和下游部分长度的一半；

耦合到所述上游管部分的第一对热感测元件，所述第一对热感测元件包括第一上游热感测元件和位于所述第一上游热感测元件的上游的第二上游热感测元件；以及

耦合到所述下游管部分的第二对热感测元件，所述第二对热感测元件包括第一下游热感测元件和位于所述第一下游热感测元件的下游的第二下游热感测元件，所述第二对热感测元件与所述第一对热感测元件相对，

其中所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件被配置为形成桥电路，所述桥电路被设置为消除从外部热源在所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件上引起的正交温度梯度和纵向温度梯度的影响。

2.如权利要求1所述的质量流量控制器热传感器，其中，

所述上游管部分（i）耦合到所述管弯曲部分的第一端部，并且（ii）适于沿第一方向接收气流；并且

所述下游管部分（i）耦合到所述管弯曲部分的第二端部，并且（ii）适于沿第二方向接收气流，所述第二方向与所述第一方向相反；并且

所述毛细管包括U形。

3.如权利要求1所述的质量流量控制器热传感器，其中，

所述上游管部分还包括入口段和上游管部分主段；

所述下游管部分还包括出口段和下游管部分主段；

所述管弯曲部分、所述入口段和所述出口段的温度等于第一温度，所述第一温度是恒定的；并且

所述上游管部分主段和所述下游管部分主段的温度包括第二温度，所述第二温度与所述第一温度不同。

4.如权利要求3所述的质量流量控制器热传感器，其中，所述第一温度等于环境温度。

5.如权利要求1所述的质量流量控制器热传感器，还包括：

第一加热器，所述第一加热器耦合到所述第一对热感测元件之间的所述上游管部分；以及

第二加热器，所述第二加热器耦合到所述下游管部分并且与所述第一加热器相对。

6.如权利要求1所述的质量流量控制器热传感器，还包括差分放大器，其中所述差分放大器适于（i）从所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件接收至少一个信号，并且（ii）输出差分放大器信号，所述差分放大器信号包括与流经所述毛细管的流体的流率成比例的电压。

7.如权利要求6所述的质量流量控制器热传感器，其中，所述差分放大器输出的质量流率信号基本上不受所述热感测元件上的所述正交温度梯度和所述纵向温度梯度的影响。

8.一种操作质量流量控制器的方法，包括：

沿第一对热感测元件的第一方向在上游管部分中接收流体的流量，所述第一对热感测元件包括第一上游热感测元件和位于所述第一上游热感测元件的上游的第二上游热感测元件；

沿第二对热感测元件的第二方向在下游管部分中接收流体的流量，所述第二对热感测元件包括第一下游热感测元件和位于所述第一下游热感测元件的下游的第二下游热感测元件；

接收从外部热源在所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件上引起的纵向热梯度；

接收从外部热源在所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件上引起的正交热梯度；以及

输出质量流率信号，通过利用由所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件形成的桥电路，所述质量流率信号基本上不受所述纵向热梯度和所述正交热梯度的影响。

9.如权利要求8所述的方法，其中，

所述纵向热梯度引起所述第一对热感测元件上的温度变化；

所述纵向热梯度引起所述第二对热感测元件上的温度变化，所述第二对热感测元件上的温度变化基本上等于所述第一对热感测元件上的温度变化；并且还包括，

利用所述第二对热感测元件的温度的增加和降低中的一个来消除所述第一对热感测元件的温度的增加和降低中的另一个，所述温度的增加和降低由所述纵向热梯度引起。

10.如权利要求8所述的方法，还包括：

消除所述第一上游热感测元件和所述第二上游热感测元件与所述第一下游热感测元件和所述第二下游热感测元件之间的差异温度幅度，所述消除包括（i）将所述第一上游热感测元件的温度变化与所述第二下游热感测元件的温度变化进行相加和相减中的一个，以获得正的第一正交梯度温度变化和负的第一正交梯度温度变化中的一个，（ii）将所述第一下游热感测元件的温度变化与所述第二上游热感测元件的温度变化进行相加和相减中的另一个，以生成正的第二正交梯度温度变化和负的第二正交梯度温度变化中的另一个，并且（iii）组合所述第一正交梯度温度变化和所述第二正交梯度温度变化。

11.如权利要求8所述的方法，还包括：

生成第一信号，所述第一信号由所述第一对热感测元件生成；

生成第二信号，所述第二信号由所述第二对热感测元件生成；以及

由差分放大器接收所述第一信号和所述第二信号。

12.一种质量流量控制器，包括：

主管路；

根据权利要求1所述的热传感器，其中

所述毛细管具有u形横截面，所述上游管部分耦合到所述主管路，并且所述下游管部分耦合到所述主管路，

所述下游管部分距离所述上游管部分第一距离，

所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件中的至少一个热感测元件适于输出至少一个信号，所述至少一个信号包括与所述至少一个热感测元件的温度成比例的感测元件电压；以及

差分放大器，所述差分放大器适于（i）从所述桥电路接收信号，以及（ii）输出差分放大器信号，所述差分放大器信号包括与流经所述质量流量控制器的流体的流率成比例的电压，其中所述差分放大器信号不受所述正交温度梯度和所述纵向温度梯度的影响。

13.如权利要求12所述的质量流量控制器，其中，所述第一对热感测元件和所述第二对热感测元件中的所述至少一个热感测元件包括热电堆传感器。

14.如权利要求12所述的质量流量控制器，其中，所述第一距离还使得所述差分放大器信号能够不受所述纵向温度梯度的影响。

15.如权利要求12所述的质量流量控制器，还包括一对加热器，其中第一加热器耦合到所述第一对热感测元件之间的所述上游管部分，第二加热器相对地耦合到位于所述第二对热感测元件之间的所述下游管部分。

16.如权利要求12所述的质量流量控制器，其中，

所述第一对热感测元件测量的所述正交温度梯度引起的第一温度变化由所述第二对热感测元件测量的第二温度变化来消除。

17.如权利要求12所述的质量流量控制器，其中，

所述第二对热感测元件被设置成消除由所述第一对热感测元件记录的任何温度变化，所述温度变化是由所述纵向温度梯度引起的；

所述第一下游热感测元件被设置成消除由所述第二上游热感测元件记录的任何温度变化，所述温度变化是由所述正交温度梯度引起的；并且

所述第二下游热感测元件被设置成消除由所述第一上游热感测元件记录的任何温度变化，所述温度变化是由所述正交温度梯度引起的。

18.如权利要求12所述的质量流量控制器，还包括：

适于将所述质量流量控制器的至少一部分的温度设置为大约等于环境温度的装置。