Ένας θερμικός μετρητής ροής μπορεί να είναι οποιαδήποτε από μια ποικιλία συσκευών που προορίζονται για τη μέτρηση της ταχύτητας μιας μάζας καθώς διέρχεται από έναν κλειστό χώρο, συνήθως έναν σωλήνα. Καθώς μια μάζα κινείται μέσα από έναν κλειστό χώρο, ένας θερμικός μετρητής ροής ανιχνεύει τον ρυθμό ροής μετρώντας τη θερμότητα που μεταφέρεται από την επιφάνεια του αισθητήρα στη ρέουσα μάζα. Αυτοί οι τύποι αισθητήρων εξαρτώνται από τον κανόνα ότι καθώς αλλάζει η ταχύτητα, αλλάζει και η επίδραση μιας μάζας στους αισθητήρες μέτρησης.
Οι αισθητήρες σε ένα θερμικό ροόμετρο πολλές φορές δημιουργούν θερμότητα χρησιμοποιώντας κάποια εξωτερική πηγή ηλεκτρισμού. Καθώς τα μόρια αερίου περνούν από τους αισθητήρες, αφαιρούν μέρος αυτής της θερμότητας μαζί με την υπόλοιπη μάζα στον κλειστό χώρο. Η ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για τη διατήρηση μιας βασικής θερμοκρασίας θα αντανακλά τη ροή μάζας από μια ευθέως αναλογική σχέση. Χρήσιμος για πολλές εφαρμογές, ένας θερμικός μετρητής ροής μπορεί να είναι πιο χρήσιμος για τη μέτρηση των ρυθμών ροής διαφόρων αερίων κατά τη διάρκεια εργασιών εξαγωγής.
Αν και υπάρχουν πολλές διαφορετικές διαμορφώσεις για μετρητές θερμικής ροής, δύο μπορούν να θεωρηθούν οι πιο σημαντικές και ευρέως χρησιμοποιούμενες. Μια σημαντική διαμόρφωση είναι γνωστή ως ο βυθιζόμενος θερμικός μετρητής ροής. Είναι σε άμεση επαφή με τη ρέουσα μάζα και μπορεί να περιλαμβάνει δύο αισθητήρες. Ο ένας αισθητήρας μετρά τη θερμοκρασία της μάζας και ο άλλος προσπαθεί να διατηρήσει μια σταθερή θερμοκρασία. Η διαφορά μεταξύ των δύο αισθητήρων υποδεικνύει κάτι που ονομάζεται αρχή της θερμικής ανίχνευσης, η οποία είναι ευθέως ανάλογη με την ταχύτητα ροής μάζας.
Μια άλλη διαμόρφωση ενός θερμικού μετρητή ροής είναι ο σχεδιασμός του τριχοειδούς σωλήνα. Σε αυτή τη διαμόρφωση, ο θερμικός αισθητήρας θεωρείται ότι είναι ενσωματωμένος, δηλαδή συνδέεται απευθείας με τον κλειστό χώρο. Στη συνέχεια, ο αισθητήρας μετρά την ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται συνολικά στη ρέουσα μάζα. Τόσο οι βυθιζόμενοι αισθητήρες όσο και οι αισθητήρες τριχοειδούς σωλήνα βασίζονται στην αρχή της θερμικής ανίχνευσης, η οποία έχει τόσο υψηλή ακρίβεια που μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλές καταστάσεις.
Για παράδειγμα, ένας θερμικός μετρητής ροής μπορεί να βοηθήσει στην έρευνα παρέχοντας ακριβείς ρυθμούς ροής για διάφορους τύπους αερίων. Οι μετρητές ροής είναι επίσης δυνητικά χρήσιμοι σε βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές όπως οι εργασίες αποθήκευσης και διανομής αερίου. Ο ρυθμός ροής είναι σημαντικό μέρος πολλών εργασιών που σχετίζονται με την κατασκευή, τη διανομή και τη χρήση αδρανούς ή εύφλεκτου αερίου. Ένας θερμικός μετρητής ροής μπορεί επίσης να παρέχει πολύτιμα δεδομένα για αστικές λειτουργίες όπως ο αερισμός λυμάτων ή η διανομή φυσικού αερίου.