تطوير مقياس التدفق
في وقت مبكر من عام 1738، استخدم السويسري دانييل فيرست برنولي طريقة الضغط التفاضلي لقياس تدفق المياه على أساس معادلة برنولي. وفي وقت لاحق، درس الإيطالي جي بي فنتوري استخدام أنبوب فنتوري لقياس التدفق، ونشر نتائج أبحاثه في عام 1791. وفي عام 1886، صنع الأمريكي سي هيرشل جهازًا عمليًا لقياس تدفق المياه باستخدام أنبوب فنتوري في أوائل القرن العشرين وحتى منتصفه. قرن. نضجت مبادئ القياس الأصلية تدريجيًا، وبدأ الناس في استكشاف مبادئ قياس جديدة. منذ عام 1910، قامت الولايات المتحدة بتطوير أجهزة قياس تدفق الأخدود لقياس تدفق المياه في القنوات المفتوحة. في عام 1922، قام آر إل بارشال بإصلاح مسيل تشوري الأصلي إلى مسيل بارشال (أطلق عليه اسم الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين في عام 1929). من عام 1911 إلى عام 1912، اقترح تي فون كارمن، وهو أمريكي مجري، نظرية جديدة لشارع كارمن فورتكس. في ثلاثينيات القرن العشرين، ظهرت طرق لقياس معدل تدفق السوائل والغازات باستخدام الموجات الصوتية، ولكن لم يتم إحراز تقدم كبير حتى الحرب العالمية الثانية. لم يتم استخدام مقياس التدفق ماكسون باستخدام طريقة التدوير الصوتي (نوعان) حتى عام 1955 لقياس معدل تدفق وقود الطائرات. في عام 1945، نجح أ. كولين في قياس تدفق الدم باستخدام مجال مغناطيسي متناوب. بعد الستينيات، تطورت الأدوات نحو الدقة والتصغير. على سبيل المثال، من أجل تحسين دقة أدوات الضغط التفاضلي، ظهرت أجهزة إرسال الضغط التفاضلي لتوازن القوة وأجهزة إرسال الضغط التفاضلي السعوية؛ من أجل تصغير أجهزة استشعار أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء، ظهرت أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي التي تستخدم مجالات مغناطيسية غير موحدة وطرق إثارة منخفضة التردد. مع التطور السريع لتكنولوجيا الدوائر المتكاملة، تم أيضًا تطبيق أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية (الموجية) مع تقنية الحلقة المقفلة الطور على نطاق واسع. أدى التطبيق الواسع النطاق للحواسيب الصغيرة إلى تحسين قدرة قياس التدفق، مثل استخدام الحواسيب الصغيرة لمعالجة الإشارات الأكثر تعقيدًا في أجهزة قياس سرعة تدفق دوبلر بالليزر.
أصدرت الولايات المتحدة أول براءة اختراع لـ TUF في وقت مبكر من عام 1886، واعتقدت براءة الاختراع لعام 1914 أن تدفق TUF كان مرتبطًا بالتردد. تم تطوير أول TUF في الولايات المتحدة في عام 1938 وتم استخدامه لقياس تدفق الوقود على الطائرات. ولم يكتسب تطبيقًا صناعيًا حقيقيًا إلا بعد الحرب العالمية الثانية نظرًا للحاجة الملحة إلى مقياس تدفق عالي الدقة وسريع الاستجابة للمحركات النفاثة ووقود الطائرات السائل. في الوقت الحاضر، تم تطبيقه على نطاق واسع في مختلف الإدارات مثل البترول، الصناعة الكيميائية، البحث العلمي، الدفاع الوطني، وعلم القياس.
بدأ قياس التدفق لأول مرة من قبل السويسريين. في عام 1738، استخدم الفيزيائي السويسري الشهير دانييل برنولي معادلة برنولي كأساس واستخدم طريقة الضغط التفاضلي لقياس تدفق المياه.
وفي وقت لاحق، استخدم الفيزيائي الإيطالي فنتوري أنبوب فنتوري لقياس معدل التدفق ونشر نتائج الأبحاث.
في عام 1886، استخدم الأمريكي هيرشل أنبوب فنتوري لإنشاء جهاز قياس عملي لقياس تدفق المياه.
منذ أوائل وحتى منتصف القرن-20، نضجت مبادئ القياس الأصلية تدريجيًا، ولم يعد الناس يقتصرون على تفكيرهم في طرق القياس الأصلية، بل بدأوا استكشافات جديدة. في عام 1910، بدأ الأمريكيون البحث عن أجهزة قياس التدفق الشقوقية، والتي كانت تستخدم لقياس تدفق المياه في القنوات المفتوحة. في عام 1922، قام بارشال بإصلاح قياس خزانات المياه إلى خزانات بارشال.
في نفس الوقت الذي تم فيه تطوير أجهزة قياس التدفق الفتحي، كانت كارمن الأمريكية المجرية تدرس نظرية الشارع الدوامي. من عام 1911 إلى عام 1912، اقترح نظرية جديدة لشارع كارمن الدوامة.
في ثلاثينيات القرن العشرين، كانت هناك طريقة لاستكشاف استخدام الموجات الصوتية لقياس معدل تدفق السوائل والغازات. ومع ذلك، لم يتم إحراز أي تقدم كبير حتى الحرب العالمية الثانية، ولم يتم تقديم مقياس التدفق ماكسون باستخدام طريقة الدوران الصوتي حتى عام 1955 لقياس معدل تدفق وقود الطائرات.
في عام 1945، نجح كولن في قياس تدفق الدم باستخدام مجال مغناطيسي متناوب.
بعد ستينيات القرن العشرين، بدأت أدوات القياس في التطور نحو الدقة والتصغير. على سبيل المثال، من أجل تحسين دقة أدوات الضغط التفاضلي، ظهرت أجهزة إرسال الضغط التفاضلي لتوازن القوة وأجهزة إرسال الضغط التفاضلي السعوية؛ من أجل تصغير استشعار أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء، ظهرت أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي باستخدام مجالات مغناطيسية غير موحدة وطرق إثارة منخفضة التردد. بالإضافة إلى ذلك، تم طرح أجهزة قياس التدفق الدوامي العملية من كارمان ذات نطاق قياس واسع ولا تحتوي على مكونات كشف نشطة في السبعينيات.
مع التطور السريع لتكنولوجيا الدوائر المتكاملة، تم استخدام أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية (الموجية) مع تقنية الحلقة المقفلة على نطاق واسع. أدى التطبيق الواسع النطاق للحواسيب الصغيرة إلى تحسين قدرة قياس التدفق. على سبيل المثال، يمكن لأجهزة قياس تدفق دوبلر الليزرية معالجة إشارات أكثر تعقيدًا بعد تطبيقها على الحواسيب الصغيرة.
