Разработка расходомера
Еще в 1738 году швейцарец Даниэль Первый Бернулли использовал метод перепада давления для измерения расхода воды на основе уравнения Бернулли. Позже итальянец Г.Б. Вентури изучал использование трубки Вентури для измерения расхода и опубликовал результаты своих исследований в 1791 году. В 1886 году американец К. Гершель в начале-середине 20-х годов изготовил практическое устройство для измерения расхода воды с помощью трубки Вентури. век. Первоначальные принципы измерения постепенно созрели, и люди начали исследовать новые принципы измерения. С 1910 года в США разрабатываются канавочные расходомеры для измерения расхода воды в открытых каналах. В 1922 году Р.Л. Паршалл преобразовал первоначальный Флюм Чури в Флюм Паршалла (названный Американским обществом инженеров-строителей в 1929 году). В 1911–1912 годах Т. фон Кармен, американец венгерского происхождения, предложил новую теорию Кармен-Вихревой улицы. В 1930-х годах появились методы измерения скорости потока жидкостей и газов с помощью звуковых волн, но значительного прогресса не было достигнуто до Второй мировой войны. Лишь в 1955 году для измерения расхода авиационного топлива стал применяться расходомер «Максон» методом акустической циркуляции (двух типов). В 1945 году А. Колин успешно измерил кровоток с помощью переменного магнитного поля. После 1960-х годов инструменты стали развиваться в сторону точности и миниатюризации. Например, для повышения точности приборов дифференциального давления появились датчики дифференциального давления с силовым балансом и емкостные датчики дифференциального давления; С целью миниатюризации датчиков электромагнитных расходомеров и улучшения соотношения сигнал/шум появились электромагнитные расходомеры, использующие неоднородные магнитные поля и методы низкочастотного возбуждения. С быстрым развитием технологии интегральных схем широкое применение также получили ультразвуковые (волновые) расходомеры с технологией фазовой автоподстройки частоты. Широкое применение микрокомпьютеров еще больше улучшило возможности измерения расхода, например, использование микрокомпьютеров для обработки более сложных сигналов в лазерных доплеровских измерителях скорости потока.
Соединенные Штаты выдали свой первый патент TUF еще в 1886 году, а в патенте 1914 года считалось, что поток TUF связан с частотой. Первый TUF в США был разработан в 1938 году и использовался для измерения расхода топлива на самолетах. Настоящее промышленное применение он получил только после Второй мировой войны в связи с острой потребностью в высокоточном и быстродействующем расходомере для реактивных двигателей и жидкого реактивного топлива. В настоящее время он широко применяется в различных отраслях, таких как нефтяная, химическая промышленность, научные исследования, национальная оборона и метрология.
Измерение расхода впервые начали проводить швейцарцы. В 1738 году знаменитый швейцарский физик Даниэль Бернулли взял за основу уравнение Бернулли и применил метод дифференциального давления для измерения расхода воды.
Позже итальянский физик Вентури использовал трубку Вентури для измерения скорости потока и опубликовал результаты исследований.
В 1886 году американец Гершель использовал трубку Вентури для создания практичного измерительного устройства для измерения расхода воды.
С начала до середины-20века первоначальные принципы измерения постепенно созрели, и люди больше не ограничивали свое мышление оригинальными методами измерения, а начали новые исследования. В 1910 году американцы начали исследования щелевых расходомеров, которые использовались для измерения расхода воды в открытых каналах. В 1922 году Паршалл преобразовал систему измерения резервуаров для воды в резервуары Паршалла.
Одновременно с разработкой щелевых расходомеров американка венгерского происхождения Кармен изучала теорию вихревых улиц. С 1911 по 1912 год он предложил новую теорию вихревой улицы Кармен.
В 1930-х годах появился метод изучения использования звуковых волн для измерения скорости потока жидкостей и газов. Однако до Второй мировой войны существенного прогресса достигнуто не было, и только в 1955 году был представлен расходомер Maxon, использующий метод звуковой циркуляции, для измерения расхода авиационного топлива.
В 1945 году Колин успешно измерил кровоток с помощью переменного магнитного поля.
После 1960-х годов измерительные приборы начали развиваться в сторону точности и миниатюризации. Например, для повышения точности приборов дифференциального давления появились датчики дифференциального давления с силовым балансом и емкостные датчики дифференциального давления; С целью миниатюризации измерений электромагнитных расходомеров и улучшения соотношения сигнал/шум появились электромагнитные расходомеры, использующие неоднородные магнитные поля и методы низкочастотного возбуждения. Кроме того, в 1970-х годах были представлены практичные вихревые расходомеры Кармана с широким диапазоном измерения и без активных компонентов обнаружения.
С быстрым развитием технологии интегральных схем широкое распространение также получили ультразвуковые (волновые) расходомеры с технологией фазовой автоподстройки частоты. Широкое применение микрокомпьютеров еще больше улучшило возможности измерения расхода. Например, лазерные доплеровские расходомеры могут обрабатывать более сложные сигналы после их применения на микрокомпьютерах.
