熱質式氣流量測技術白皮書 | FTM06D 插入式與 FDM06-I 文丘里式 | 原理、結構與應用比較
從感測位置、流路結構到訊號，解析兩種熱質式量測架構的差異與應用選擇
在壓縮空氣系統中，設備需要穩定的供氣壓力，管理者則需要知道氣體流向何處、何時被使用，以及一段時間內消耗了多少。當需求從現場監測延伸到產線比較、預防保養、節能減碳與能源成本管理時，量測配置就必須同時考量感測原理、安裝條件與資料用途。
eyc-tech FTM06D 以插入式探頭直接感測管內氣流，適合以風速監測為主要切入點、希望透過管路安裝孔配置量測點的需求；FDM06-I 則結合文丘里管段與熱線式感測，整合瞬間流量及累積量，便於將用氣資料納入後端管理。兩者都能延伸至系統應用，選型差異在於量測條件如何建立，以及所需資料如何取得與使用。[1][2]
1. 從供氣穩定到用氣透明
壓力反映供氣條件，卻無法單獨說明用氣量。空壓機持續補氣時，即使設備需求增加或管線出現洩漏，系統仍可能維持相近壓力；只看壓力表，便容易忽略供氣負擔已經改變。
兩台設備即使啟動時的瞬間流量相近，也可能因運轉時間、待機方式及生產節拍不同，形成完全不同的整日消耗。量測目標需要從「目前是否有氣」進一步展開為「當下使用多少」與「期間總共使用多少」。
流量監測能提供異常線索。例如停產後仍有持續流量，可提示檢查待機用氣、持續吹氣程序或洩漏；實際原因仍須配合設備狀態及現場查驗。
2. 量測物理量：風速、流量與累積量如何銜接
風速描述氣體移動速度，體積流量描述單位時間通過的氣體體積，累積量則記錄一段時間內通過的總量。對管路量測而言，三者雖然相關，代表的資訊卻不同。
在相同狀態基準下，體積流量等於截面平均流速乘以管路內部截面積。這裡需要的是「平均流速」，不能將任意位置的單點讀值直接視為整個截面的平均值。插入位置、流速分布與校正關係，都是風速轉換成管路流量時的重要條件。
氣體可被壓縮，體積也隨壓力及溫度改變。因此，管內實際體積流量與換算至指定參考條件的標準體積流量，不能直接混用。跨設備或跨時段比較前，應確認儀表與後端採用相同的參考壓力、溫度及單位定義。
3. FTM06D 感測架構：插入式探頭如何取得風速訊號
採插入型安裝方式，將探頭由安裝口伸入管內。其量測代表性與探頭位置、插入深度、方向及現場流場有關。若要由風速換算整條管路的流量，還必須正確設定管路內徑，並依安裝要求處理流速分布的影響。
氣流方向插入式探頭安裝概念示意，實際配置請依產品手冊及現場條件確認。
量測原理：直接感測氣流引起的熱傳變化
FTM06D 採用熱線式原理，探頭包含用於量測介質溫度的參考元件，以及受加熱的感測元件。當氣流通過探頭時，會帶走熱量；流速改變，感測元件與氣體之間的熱傳程度也隨之改變。
產品採用恆溫式（CTA）技術，可藉由維持設定熱狀態所需的加熱功率變化，建立與流速的對應關係，再經校正與訊號處理輸出量測結果。這項技術讓探頭能直接從管內氣流取得風速資訊。
熱線式風速計的基本原理是利用加熱元件與流體之間的熱傳遞關係來測量氣體流速。當電流通過加熱元件（例如使用鉑電阻感測元件）時，元件會產生熱量。氣流流經元件時，會帶走部分熱量，使元件的溫度或電阻值發生變化。透過量測元件的溫度、電阻變化或維持元件溫度所需的加熱功率，並配合校正曲線及氣體性質，即可推算氣體流速。
熱線式風速計的加熱元件不一定採用傳統金屬線絲，也可以使用鉑電阻或其他適合的電阻式加熱元件，依不同的感測器結構與控制方式進行設計。
本圖為技術原理示意，實際感測配置與電路內容請依產品技術文件確認。
圖 1 熱式風速量測與恆溫控制原理示意
本文原理圖用於說明量測機制，非產品實際內部構造圖。
4. FDM06-I 感測架構：文丘里流路如何取得流量訊號
採用管路型安裝，將完整量測管段串接於管路中。文丘里流路與感測器整合於同一管段，無須現場調整探頭插入深度。安裝時仍須確認流向、接管尺寸與直管段配置，讓入口氣流符合量測要求。
安裝概念示意，實際配置請依產品手冊及現場條件確認。
量測原理：透過文丘里壓差與熱傳變化取得流量訊號
氣體通過文丘里縮口時，流速提高、靜壓降低，使入口段與喉部之間形成壓差。這個壓差帶動少量氣體流經內部感測通道，讓感測元件取得與主管路流量相關的訊號。
文丘里原理概念示意，實際感測結構與量測換算請依產品技術資料確認。
量測原理：利用熱線式感測技術，將熱傳變化換算為流量訊號
感測通道採用熱線式感測技術。氣體流經加熱元件時，會改變熱量的傳遞與分布；感測元件偵測這些變化，再配合文丘里流路設計與產品校正，換算為主管路流量。
熱傳概念示意；熱場輪廓及色彩僅用於原理說明，不代表實際溫度數值或 CFD 模擬結果。
本文原理圖用於說明量測機制，非產品實際內部構造圖。
因此，FTM06D 是將探頭直接伸入主管路，感測當地氣流的熱傳變化；FDM06-I 則先利用文丘里結構建立壓差，再透過內部通道的熱傳變化取得流量訊號。
5. 工程條件：安裝方式如何影響數據可信度
量測結果同時受到儀表性能與現場條件影響。選型時應將正常用氣、尖峰需求、最低監測需求與管路配置一起評估，而非只依接管尺寸決定產品。直管段的作用，是讓受彎頭、閥件或其他構件干擾的流場獲得發展空間。
氣體條件也應納入評估。水滴、油污或附著物會改變熱交換；氣體組成改變，也可能使既有校正關係不再適用。因此，本篇以乾燥壓縮空氣的用氣量測為主，不能直接將同一配置延伸至未經確認的濕氣、腐蝕性氣體或混合氣應用。
6. 溫度補償與三循環驗證：FTM06D 如何確認量測一致性
熱質式量測利用氣流與感測元件之間的熱交換取得訊號，因此除了流速變化，介質溫度也是影響量測的重要因素。FTM06D 內建溫度補償機制，用於降低溫度變動對風速量測的影響。
溫度補償驗證：觀察不同溫度下的風速響應
觀察重點：比較不同溫度條件下的標準風速、標準溫度與數位風速曲線，確認量測輸出能否跟隨風速變化。下圖保留原始驗證曲線。
將標準風速、標準溫度與數位風速放在同一時間軸上比較。在溫度逐步改變的過程中，同時安排風速升降，觀察儀表輸出是否仍能跟隨標準風速的變化。
圖中標準風速與數位風速曲線呈現接近的變化趨勢，可作為檢視溫度補償效果的依據。這項驗證關注的是溫度改變時的量測表現，而非僅確認單一溫度下的讀值。
圖 4｜溫度補償驗證
時間（秒）｜風速 (m/s)、溫度 (°C) 共用示意刻度
註：依原 Word 曲線外觀重建的 HTML 趨勢示意，非原始測試資料，不可用於精度或誤差計算。
三循環線性驗證：比較重複升降速的一致性
觀察重點：在 25°C 條件下，連續三次階梯式升降風速，檢視各段讀值的對應、重複性及升降速差異。下圖保留原始驗證曲線。
三循環線性曲線圖則呈現在 25°C 測試條件下，連續進行三次階梯式風速上升與下降，並比較標準風速與數位風速的對應情形。
透過重複相同的升降速程序，可觀察各流速區段的訊號對應，以及不同循環間的量測一致性；同時也能檢視上升與下降過程是否出現明顯差異。圖中兩條曲線在三次循環中呈現接近的趨勢，提供判讀重複量測表現的依據。
圖 5｜三循環線性驗證
時間（秒）｜風速 (m/s)｜25°C 測試條件
註：依原 Word 曲線外觀重建的 HTML 趨勢示意，非原始測試資料，不可用於精度或誤差計算。
溫度補償與三循環驗證分別從「溫度條件改變」及「流速程序重複」兩個角度，檢視 FTM06D 的量測表現。實際應用時，仍應配合型錄規格與安裝要求，讓驗證能力落實於現場氣流監測。
7. FDM06-I 資料整合：從流量訊號到後端消耗紀錄
FDM06-I 可在螢幕上顯示瞬間流量與累積量，也能透過 Modbus 將兩項數據傳送至 PLC、HMI 或能源管理系統。瞬間流量可用來觀察當下的用氣變化；累積量則方便統計每班、每日或各設備的用氣量，減少後端自行計算累積用量的工作。
系統串接時，需確認流量單位、讀取頻率，以及累積量在歸零或斷電後如何處理，讓後端紀錄能與現場顯示一致。
8. 應用配置：從設備測點建立區域用氣分析
量測位置應對應管理邊界。在符合氣體與安裝條件的管段，可由設備入口、區域支路或經處理後的供氣總管建立不同層級的監測。
設備端適合對照生產、待機與停機狀態，觀察同一設備在不同工況下的氣流變化。若以插入式風速監測為主要需求，可評估 FTM06D；若需要整合管段及累積用量，可評估 FDM06-I，並先確認實際流量落在適用範圍。
區域支路可用來比較產線或廠區用氣分布。FDM06-I 的累積量有助於建立班別與日別紀錄；但區域用量增加，仍須結合產量、工時或新增設備判讀，不能直接視為效率下降。
多測點比較時，總管與支路之差也不能全部當作洩漏。儲氣桶充放氣、未納入的支路、排水或乾燥機耗氣、時間不同步及量測誤差，都可能形成差額。應先確認系統邊界及相同時間窗，再以分區隔離或現場查驗縮小問題範圍。
CDA 供氣管路
於符合氣體與安裝條件的供氣管段建立量測點，掌握主要供氣狀態。
產線分區用氣
以區域支路資料比較不同產線或廠區的用氣分布，需搭配工時及產量判讀。
設備端氣流監測
將生產、待機及停機狀態與風速或流量趨勢對照，辨識持續用氣線索。
班別用氣統計
使用累積量建立同一時間基準的班別、日別紀錄，支援用氣比較。
能源管理整合
結合用氣、耗電及設備運轉資料，追蹤改善成效與能源成本。
9. 能源管理：從用氣紀錄延伸至節能減碳與成本管理
FTM06D 適合透過管路安裝孔建立風速監測點；FDM06-I 則整合瞬間流量與累積量，方便統計期間用氣。兩者可依現場施工條件與資料需求，支援不同層級的能源管理。
節能減碳 找出用氣浪費並追蹤改善
希望在既有管路增加監測點時，可利用 FTM06D 的插入式探頭觀察生產、待機與停產時的氣流變化，提供持續耗氣的檢查線索。若要比較改善前後的用氣總量，FDM06-I 的累積量可直接作為期間統計來源。搭配實際耗電紀錄，可評估節電效果；再依適用的電力排放係數，估算相關碳排放變化。[4]
預防保養 從氣流變化掌握巡檢時機
FTM06D 可持續監測設備入口或供氣管路的風速，協助辨識相同工況下的氣流變化；FDM06-I 則能同時追蹤瞬間流量與期間消耗，觀察用氣是否異常增加。兩者提供的趨勢資料，可搭配壓力與設備狀態，作為管路、閥件及氣動設備巡檢的依據，也方便比較保養前後的變化。
能源利潤中心 讓分區用氣與成本有據可查
既有管路若適合插入式施工，可選用 FTM06D，經正確設定管路內徑與量測條件取得風量，再由後端依輸出資料累計用量。若希望直接讀取儀表累積量，FDM06-I 可減少後端另建積算邏輯的工作。搭配測點歸屬、電費及成本分攤規則，後端即可自動統計各產線或部門的用氣費用，支援能源利潤中心管理。
ESG 與碳盤查 建立持續且可追溯的資料
FTM06D 與 FDM06-I 可依量測配置提供風速、流量或累積量資料，供企業分析用氣情形與追蹤改善效果。若要進一步用於能源管理或碳盤查，仍須搭配耗電量、適用排放係數及企業的管理與盤查程序。
10. 選型與導入：依量測目的建立配置
選型可依「需要回答的問題、可接受的安裝方式、實際工作範圍、後端資料需求」逐項收斂。
FTM06D 的特色在於插入式探頭直接感測氣流，讓風速監測點的配置較為直接；風量及後端應用則需配合正確設定與選定輸出。FDM06-I 整合文丘里量測管段、瞬間流量及累積量，較便於從現場用氣量測延伸至期間統計與管理系統。[1][2][3]
導入時應留下測點位置、管路條件、設定值、參考狀態及通訊對照紀錄，並完成現場與後端數據比對。當量測來源、資料基準及使用方式都能被追溯，流量數據才有足夠的依據，支援後續用氣分析、預防保養、成本分攤與節能減碳追蹤。
技術參考資料
技術參考資料
[1] eyc-tech FTM06D 產品頁與型錄，2026 年 10 月 21 日查閱。
https://zh-tw.eyc-tech.com/ftm06d-thermal-mass-flow-transmitter
[2] eyc-tech FDM06-I 產品頁，2026 年 10 月 21 日查閱。
https://zh-tw.eyc-tech.com/fdm06-i-venturi-thermal-mass-flow-meter
[3] eyc-tech FDM06-I Modbus Protocol 20250304。
https://zh-tw.eyc-tech.com/pdf/620346/eyc-tech-FDM06-I-Modbus-Protocol-20250304.pdf
[4] GHG Protocol Scope 2 Guidance，外購能源排放核算指引，2026 年 10 月 28 日查閱。