目前在小試設(shè)備上大多會采用轉(zhuǎn)子流量計，首先解釋下轉(zhuǎn)子流量計的工作原理：

轉(zhuǎn)子流量計是由錐形桶和金屬或其他材質(zhì)轉(zhuǎn)子組成，由轉(zhuǎn)子的位置讀出刻度上的流量。對轉(zhuǎn)子進(jìn)行受力分析，轉(zhuǎn)子垂直方向上受到自身重力mg，界面1-1和界面2-2的壓力合力以及浮力。當(dāng)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定時，

其中p1和p2為界面1和2處的壓力，Af為轉(zhuǎn)子的等效截面積，Vf為轉(zhuǎn)子體積，ρf為轉(zhuǎn)子密度，ρ為氣體密度，g為重力加速度，由公式1可以推導(dǎo)出公式2，為定值C。

由氣體流速方程，推導(dǎo)出體積流量與氣體密度的1/2次冪成反比（轉(zhuǎn)子密度遠(yuǎn)大于氣體密度，認(rèn)為ρf-ρ=ρf）。轉(zhuǎn)子流量計上刻度是根據(jù)在特定溫度和壓力下的體積流量，當(dāng)我們無法測量轉(zhuǎn)子內(nèi)壓力和溫度時，就無法得到轉(zhuǎn)子流量計的實際流量。

在實際發(fā)酵過程中，空壓機(jī)是間歇性打壓，空氣總管會出現(xiàn)較大的壓力波動，因此，即使不對流量進(jìn)行調(diào)整，實際流量也在變化，隨之導(dǎo)致罐壓的改變，這一點在溶氧曲線上可以體現(xiàn)出來：

這些小的鋸齒就是壓力變化導(dǎo)致的溶氧變化。

質(zhì)量流量計就沒有這種現(xiàn)象。
熱式質(zhì)量流量計(Thermal Mass Flowmeters，簡稱TMF)，是由測量部分和控制部分組成。其原理是通過測量氣體流經(jīng)流量計內(nèi)加熱元件時的冷卻效應(yīng)來計量氣體流量的。氣體通過的測量段內(nèi)有兩個熱阻元件，其中一個作為溫度檢測，另一個作為加熱器。溫度傳感元件用于檢測氣體溫度，加熱器則通過改變電流來保持其溫度與被測氣體的溫度之間有一個恒定的溫度差。當(dāng)氣體流速增加，冷卻效應(yīng)越大，使須保持熱電阻間恒溫的電流也越大。此熱傳遞正比于氣體質(zhì)量流量，即供給電流與氣體質(zhì)量流量有一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系來反映氣體的流量?？刂撇考潜壤{(diào)節(jié)閥，內(nèi)部電路會根據(jù)設(shè)定值來控制調(diào)節(jié)閥開度，使得輸出流量與設(shè)定值相等。換句話說，質(zhì)量流量計輸出的流量可以直接（已經(jīng)在系統(tǒng)中換算）換算成標(biāo)況（0℃，101kPa）流量，在其控制范圍內(nèi)，能消除上游壓力變化影響，保證下游壓力相同。最重要的是，質(zhì)量流量計輸出了準(zhǔn)確的流量，可以得到mol流量，為OUR、CER的計算提供基礎(chǔ)，不同批次不同規(guī)模之間有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行對比。
已經(jīng)配置我們的帶有質(zhì)量流量計的發(fā)酵罐產(chǎn)品用戶可以自己做一個實驗：在發(fā)酵過程中，使用質(zhì)量流量計控制，緩慢關(guān)小無菌空氣進(jìn)發(fā)酵罐的隔膜閥，會發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，質(zhì)量流量計顯示沒有變化，而轉(zhuǎn)子流量計卻有明顯的讀數(shù)下降。罐壓卻沒有明顯改變。其原因就是，關(guān)小隔膜閥使得轉(zhuǎn)子流量計管路壓力升高，質(zhì)量流量計為了保持流量不變，繼續(xù)開大比例調(diào)節(jié)閥維持原來流量。管路壓力變化使得轉(zhuǎn)子流量計在流過相同的標(biāo)況體積流量的氣體時讀數(shù)下降?；谝陨显颍覀兺扑]采購小試反應(yīng)器的客戶配備熱式質(zhì)量流量計控制和測量。目前我們選用的品牌測量精度可以達(dá)到滿量程的0.5%或更高。
通常情況下，我們僅僅利用質(zhì)譜檢測空氣中4種組分：氮氣、氧氣、氬氣和二氧化碳。這四種組分幾乎占了100%的空氣組成，其余組分超過1ppm濃度的總和只有不到30ppm，唯一不確定因素就是水蒸氣。水蒸氣在空氣中分壓比例可達(dá)4%，但是通常情況下，為了保護(hù)空氣過濾器，空氣經(jīng)過空壓機(jī)壓縮還要通過冷干機(jī)除水。因此進(jìn)氣中空氣含水量會低于0.1%（mol/mol），而尾氣中大量的水分不參與尾氣組分計算。由此看來，僅僅利用質(zhì)譜檢測空氣中4種組分不會帶來超過0.1%的系統(tǒng)誤差。
質(zhì)量流量計也有自己的缺點，進(jìn)液體容易損壞，因此，在使用過程中要防止消毒蒸汽壓入空氣管道。另外，質(zhì)量流量計不能提供太大量程，工業(yè)應(yīng)用上一般采用渦街流量計，并進(jìn)行溫度壓力補償轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)流量。