簡介
熱流計熱流計（HeatFlowMeter,HeatFluxMeter）也稱熱通量計，熱流儀，其全稱是熱流密度計。
熱流計是熱能轉移過程的量化檢測儀器，是用於測量熱傳遞過程中熱遷移量的大小、評價熱傳遞性能的重要工具。既熱流（密度）的大小表征熱量轉移的程度。換句話說，熱流計是測量在不同物質間熱量傳遞大小和方向的儀器。
熱流計須滿足對熱傳導、熱對流、熱輻射的單獨測量或上述兩者或三者的綜合測量。
熱流計的構成
由熱流感測器、顯示儀表及聯接導線組成。顯示儀表可以是數字電壓表，也可以是數據記錄儀或數據採集系統。
套用
熱流計熱傳導測試：
這是熱流計最常用的一種套用，主要是對各種設備的保溫性能測試，包括各種工業爐窯、熱力輸送管道、建築物、冷庫、紡織物和服裝、人員輸送工具（客車、客輪、客機等）、暖棚等，地熱和土壤熱流的測試，製造熱流法熱導率測試設備等等。
對於各種工業爐窯、熱力輸送管道、建築物、冷庫等的保溫性能測試，通常被稱為節能監測（節能檢測或節能測試），對於此類測試我國已有相應的國家標準，如GB/T4272-2008設備及管道保溫技術通則，GB/T8174-2008設備及管道保溫效果的測試與評價，GB/T10295-2008絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定-熱流計，GB/T17357-2008設備及管道絕熱層表面熱損失現場測定-熱流計法和表面溫度法。。
熱輻射測試：
包括輻射加熱源，陽光輻射強度和太陽能設備，火災的發生和防護，火藥、炸藥、推進劑的熱強度和熱分布，各種燃燒室的熱強度和熱分布，人工環境的熱舒適測試和控制，高溫風洞試驗，等等。
在此類測試中有些項目可以需要考慮同時進行熱對流的測試，此類測試有些也有相應的國家標準，如：GB/T11785-2005等。
熱對流的測試：
強制對流換熱設備的測試等。
發展歷程
熱流計因為熱流感測器是熱流計的一次敏感元件，因此熱流感測器的發展進程決定的熱流計的發展歷程。
1914年，出現了最早套用於現場直接測量熱流的熱流感測器。當時德國的Henky教授要測量通過啤酒廠內地板的熱流，他用10cm厚的軟木板覆蓋地板，測出軟木板上下兩面的溫度差，和軟木板的導熱係數從而計算出熱流密度。是現在所用的熱流感測器的雛型。
1924年，Schmidt設計了由繞在橡膠帶上的熱電堆組成的帶狀熱流感測器用來測量帶有保溫層的管道的熱流密度。一般認為這是第一種實用的熱流感測器。當前廣泛套用的熱阻式熱流感測器一直沿用了熱電堆感測器這一基本型式。Schmidt熱流感測器上的熱電堆是用焊接的方式製成的，工藝比較複雜。
1939年，為克服製作多點熱電堆的困難，Gier和Boelter用在康銅絲上電鍍銀的方法製成了熱流感測器用的熱電堆（或稱：線繞熱阻式）。以後這種方法就逐步推廣到製作各種熱流感測器。這種線繞熱阻式熱流感測器的精度提不高的問題在於：一片板條上繞線圈只有板條的兩個端頭接觸，無法定型規範，每一圈扁、圓不可能一致，而一個測頭有幾百圈，使得各個測頭千差萬別，另外線圈為了電鍍必須是裸線，在製作過程中容易碰線從而改變性能，各線圈之間需要多點串連焊接，焊點狀況也是各不相同焊點又多。由於結構形式和加工方法決定了各個感測器性能的離散性很大。為了確保各個感測器的線性，使其具有較高的精度，較窄的量程和使用溫度範圍。
1969年前後，隨著對高精度熱流測量的需求，提出了利用半導體材料製作熱流感測器的感測元件：熱電堆。既採用積體電路工藝，以矽膜作介質，採用擴散和粒子注人、矽外延、陽極氧化、腐蝕多孔矽、物理或化學氣相澱積絕緣介質等技術在矽膜上製備熱電堆。這類感測器具有具有線長一致、電阻、電容、電感一致等特點，因此具有更高的靈敏度、量程和工作溫度範圍。為通用領域提供經濟實用精度更高的熱流檢測儀器。
2002年，出現具有更高測量精度的薄膜熱流感測器，以滿足航空航天和軍事科學的更高精度測量需要，使對微小熱量變化的測量成為了可能。它是新的專利（EUpatent：PCT/FR02/04033）技術：是由位於中間的低導熱材料金屬薄片和被塗覆在其兩面的高導熱材料沉積層構成的器件。塗覆材料的一面被能量照射，而另一面的背面覆蓋有熱屏障。照射的能量流量差引起一個電勢能，它能容易地產生微小的電流。這個電流比例於能量流量。
熱流計在我國的發展：
用於瞬態快速測量（10～20ms）的圓箔式輻射式熱流感測器一直在我國的軍工企業製造和使用。80年代初，為了配合我國節能工作的需要，由國家投資、北京自動化技術研究所（現為北京自動化技術研究院）承擔了仿製日本昭和電株式會社的HFM-101和HFM-115型熱流計及配套線繞式熱流感測器，國產後的型號為CHF並一直生產銷售至今。近幾年，我國的一些科研院所也進行過薄膜熱流感測器的研製並取得了成功，但遺憾的是至今沒有形成工業化生產。
熱流計的校準
熱流計熱流計在使用一段時間後（通常是一年左右），應該進行必要的重新校準，以確保其測量的準確性。校準熱流計應該對其熱流感測器和顯示儀表分別予以單獨的校準。熱流感測器的校準方法有二：一是絕對法校準，依據國標GB/T10294（國際標準化組織ISO/DIS8302）；二是比較法校準，依據國標GB/T10295（國際標準化組織ISO/DIS8301），但是必須要求計量機構提供其使用的標準熱流感測器的檢定證書。顯示儀表的校準方法：依據所使用顯示儀表的不同，參照相應的國家標準即可。一般至少要進行直流電壓輸入通道的校準，如果熱流感測器帶有熱電偶溫度感測器還應進行熱電偶輸入通道的校準。
測量精度的影響因素
緊密貼上或使用導熱矽脂
熱流感測器與被測物貼上的緊密程度，對熱流的穩定時間有著非常大的影響。貼上越緊密，穩定越快，測量偏差越小；反之，測量偏差越大。因此，在瞬態熱流感測器的使用過程中，要儘量保證熱流熱流感測器能夠緊密地貼上被測物體，這樣才能減少測量時間，提高測量精度。導熱膠（導熱矽脂）的套用，為解決這個問題提供了非常好的條件。
熱流感測器厚度對熱流測量精度的影響：越薄越好
當熱流感測器厚度為0.1mm時，被測物表面熱流穩定非常快，從開始到穩定只用了約0.5s的時間，通過熱流感測器的熱流值與實際值相差2.92%。當熱流感測器厚度增加到1mm時，穩定時間達到了8s，為原來的16倍，熱流值的偏差達到了6.26%。這主要是由於熱流感測器厚度的增加，加大了熱流感測器引入的熱阻，使通過熱流感測器的熱流值產生了較大偏移。
熱流感測器邊長對熱流測量精度的影響：越長越好，最優值20mm～30mm
熱流感測器邊長的改變並沒有給熱流的穩定時間造成太大影響，卻給穩定值帶來較大的偏差。邊長從5mm變成10mm時，穩定熱流值減小了8.4%，與實際值相差6.51%；邊長從10mm變為20mm時，熱流減小了4.3%，與實際值相差1.94%；邊長從20mm變為30mm時，熱流僅僅減小了0.4%，已經和真實值基本重合。這說明，熱流感測器邊長越長，穩定值越準確，且邊長一定存在著一個最優值。這個最優值既能保證熱流感測器儘可能小，又能保證所測熱流的準確性。從本文的計算來看，這個最優值約為20mm。當被測物表面近似認為半無限大時，20mm可能是測量精度和熱流感測器尺寸的最佳結合點。
熱流計選購指南
熱流計由於熱流感測器是熱流計的一次敏感元件，因此其性能優劣決定了熱流計的性能。所以在選擇熱流計時，必須注重熱流感測器的性能指標。
熱流計的主要技術指標包括：
1、熱流量程：
決定了可以測得的最大熱流值。由所配熱流感測器的熱流量程和熱流計主機的電壓量程決定，越大越好，以滿足更多的測量需求。
2、熱流解析度（熱流靈敏度）：
決定了可以測得的最小熱流值。由所配熱流感測器的靈敏度和熱流計主機的電壓靈敏度決定。解析度越小越好（靈敏度越高越好）。特別是對於節能、建築節能保溫和其它保溫性能測試，選擇高靈敏度的熱流計可以最大程度的適應將來嚴格的節能檢測和節能監測標準要求，以及保溫性能在日益提升的保溫材料的測試要求。
3、精度：
由所配熱流感測器的精度和熱流計主機的電壓測量精度決定。
4、溫度量程：
如果感測器帶有內置的熱電偶。
5、採樣速率：
由所配熱流感測器的回響時間和熱流計主機的採樣速率決定。對於輻射熱流計是必須考慮的。
6、其它：如存儲容量，顯示更新速率，通訊接口和軟體等，因此，購買者在選擇熱流計時，必須關注和仔細閱讀其熱流感測器的相關技術指標，以確保購買到適合的熱流計。
