Розробка витратоміра

Ще в 1738 році швейцарець Даніель Перший Бернуллі використовував метод диференціального тиску для вимірювання витрати води на основі рівняння Бернуллі. Пізніше італієць Г. Б. Вентурі вивчав використання трубки Вентурі для вимірювання потоку та опублікував результати своїх досліджень у 1791 році. У 1886 році американець К. Гершель створив практичний пристрій для вимірювання потоку води за допомогою трубки Вентурі на початку та в середині 20-го століття. століття. Початкові принципи вимірювання поступово дозрівали, і люди почали досліджувати нові принципи вимірювання. З 1910 року в Сполучених Штатах розробляються жолобкові витратоміри для вимірювання витрати води у відкритих каналах. У 1922 р. Р. Л. Паршалл переформував оригінальний желоб Чурі в желоб Паршалла (названий Американським товариством цивільних інженерів у 1929 р.). З 1911 по 1912 рік Т. фон Кармен, американець угорського походження, запропонував нову теорію Вихрової вулиці Кармен. У 1930-х роках з'явилися методи вимірювання швидкості потоку рідин і газів за допомогою звукових хвиль, але значний прогрес був досягнутий лише під час Другої світової війни. Лише в 1955 році для вимірювання витрати авіаційного палива був використаний витратомір Maxon, що використовує метод акустичної циркуляції (два типи). У 1945 році А. Колін успішно виміряв кровотік за допомогою змінного магнітного поля. Після 1960-х років інструменти розвивалися в напрямку точності та мініатюризації. Наприклад, щоб підвищити точність приладів диференціального тиску, з’явилися датчики диференціального тиску балансу сил і ємнісні датчики диференціального тиску; З метою мініатюризації датчиків електромагнітних витратомірів і поліпшення співвідношення сигнал/шум з'явилися електромагнітні витратоміри, що використовують неоднорідні магнітні поля і низькочастотні методи збудження. Зі швидким розвитком технології інтегральних схем також широко застосовуються ультразвукові (хвильові) витратоміри з технологією фазового автопідстроювання частоти. Широке застосування мікрокомп’ютерів ще більше покращило можливості вимірювання потоку, наприклад, використання мікрокомп’ютерів для обробки більш складних сигналів у лазерних доплерівських вимірювачах швидкості потоку.

Сполучені Штати видали свій перший патент на TUF ще в 1886 році, а в патенті 1914 року вважалося, що потік TUF пов'язаний з частотою. Перший TUF у Сполучених Штатах був розроблений у 1938 році та використовувався для вимірювання витрати палива на літаках. Лише після Другої світової війни він отримав справжнє промислове застосування у зв’язку з гострою потребою у високоточному та швидкодіючому витратомірі для реактивних двигунів і рідкого реактивного палива. В даний час він широко використовується в різних відділах, таких як нафтова, хімічна промисловість, наукові дослідження, національна оборона та метрологія.
Першими вимірювання витрати почали швейцарці. У 1738 році відомий швейцарський фізик Даніель Бернуллі взяв за основу рівняння Бернуллі та використав метод диференціального тиску для вимірювання витрати води.
Пізніше італійський фізик Вентурі використовував трубку Вентурі для вимірювання швидкості потоку й опублікував результати дослідження.
У 1886 році американець Гершель використав трубку Вентурі для створення практичного вимірювального пристрою для вимірювання витрати води.
З початку до середини-20 століття оригінальні принципи вимірювання поступово розвивалися, і люди більше не обмежували своє мислення початковими методами вимірювання, а почали нові дослідження. У 1910 році американці почали дослідження щілинних витратомірів, які використовувалися для вимірювання витрати води у відкритих каналах. У 1922 році Паршалл реформував вимірювання резервуарів для води на резервуари Паршалла.
Одночасно з розробкою щілинних витратомірів угорська американка Кармен вивчала теорію вихрових вулиць. З 1911 по 1912 рік він запропонував нову теорію вихрової вулиці Кармен.
У 1930-х роках існував метод дослідження використання звукових хвиль для вимірювання швидкості потоку рідин і газів. Однак до Другої світової війни не було досягнуто значного прогресу, і лише в 1955 році був представлений витратомір Maxon, який використовував метод звукової циркуляції для вимірювання витрати авіаційного палива.
У 1945 році Колін успішно виміряв кровотік за допомогою змінного магнітного поля.
Після 1960-х років вимірювальні прилади почали розвиватися в напрямку точності та мініатюризації. Наприклад, щоб підвищити точність приладів диференціального тиску, з’явилися датчики диференціального тиску балансу сил і ємнісні датчики диференціального тиску; З метою мініатюризації зондування електромагнітних витратомірів і покращення співвідношення сигнал/шум з’явилися електромагнітні витратоміри, що використовують неоднорідні магнітні поля та низькочастотні методи збудження. Крім того, у 1970-х роках були представлені практичні вихрові витратоміри Karman із широким діапазоном вимірювань і без активних компонентів виявлення.
Зі швидким розвитком технології інтегральних схем також широко використовуються ультразвукові (хвильові) витратоміри з технологією фазової автопідстройки частоти. Широке застосування мікрокомп'ютерів ще більше покращило можливості вимірювання витрати. Наприклад, лазерні доплерівські витратоміри можуть обробляти більш складні сигнали після застосування до мікрокомп’ютерів.






