Plūsmas mērītāja izstrāde

Jau 1738. gadā šveicietis Daniels Firsts Bernulli izmantoja diferenciālā spiediena metodi ūdens plūsmas mērīšanai, pamatojoties uz Bernulli vienādojumu. Vēlāk itāļu uzņēmums GB Venturi pētīja plūsmas mērīšanai izmantot Venturi cauruli un publicēja savus pētījumu rezultātus 1791. gadā. 1886. gadā amerikānis K. Heršels izveidoja praktisku ierīci ūdens plūsmas mērīšanai, izmantojot Venturi cauruli 20. gadu sākumā un vidū. gadsimtā. Sākotnējie mērīšanas principi pamazām nobriedās, un cilvēki sāka izpētīt jaunus mērīšanas principus. Kopš 1910. gada ASV izstrādā rievu plūsmas mērītājus ūdens plūsmas mērīšanai atklātos kanālos. 1922. gadā RL Paršals pārveidoja oriģinālo Churi Flume par Parshall Flume (1929. gadā to nosauca Amerikas Būvinženieru biedrība). No 1911. līdz 1912. gadam ungāru amerikānis T. fon Karmena ierosināja jaunu Karmenas Vortex ielas teoriju. 30. gados parādījās metodes šķidrumu un gāzu plūsmas mērīšanai, izmantojot skaņas viļņus, taču ievērojams progress netika panākts līdz Otrajam pasaules karam. Tikai 1955. gadā aviācijas degvielas plūsmas ātruma mērīšanai izmantoja Maxon plūsmas mērītāju, izmantojot akustiskās cirkulācijas metodi (divu veidu). 1945. gadā A. Kolins veiksmīgi mērīja asins plūsmu, izmantojot mainīgu magnētisko lauku. Pēc 1960. gadiem instrumenti attīstījās precizitātes un miniaturizācijas virzienā. Piemēram, lai uzlabotu diferenciālā spiediena instrumentu precizitāti, ir radušies spēka līdzsvara diferenciālā spiediena devēji un kapacitatīvie diferenciālā spiediena devēji; Lai miniaturizētu elektromagnētisko plūsmas mērītāju sensorus un uzlabotu signāla un trokšņa attiecību, ir radušies elektromagnētiskie plūsmas mērītāji, izmantojot nevienmērīgus magnētiskos laukus un zemfrekvences ierosmes metodes. Strauji attīstoties integrētās shēmas tehnoloģijai, plaši tiek izmantoti arī ultraskaņas (viļņu) plūsmas mērītāji ar fāzes bloķēšanas cilpas tehnoloģiju. Plašais mikrodatoru pielietojums ir vēl vairāk uzlabojis plūsmas mērīšanas iespējas, piemēram, mikrodatoru izmantošana sarežģītāku signālu apstrādei lāzera Doplera plūsmas ātruma mērītājos.

Amerikas Savienotās Valstis savu pirmo TUF patentu izdeva jau 1886. gadā, un 1914. gada patents uzskatīja, ka TUF plūsma ir saistīta ar frekvenci. Pirmais TUF Amerikas Savienotajās Valstīs tika izstrādāts 1938. gadā un tika izmantots degvielas plūsmas mērīšanai lidmašīnās. Tikai pēc Otrā pasaules kara tas ieguva īstu rūpniecisku pielietojumu, jo steidzami bija nepieciešams augstas precizitātes un ātras reakcijas plūsmas mērītājs reaktīvo dzinēju un šķidrās reaktīvo degvielas jomā. Mūsdienās tas ir plaši izmantots dažādās nodaļās, piemēram, naftas, ķīmiskās rūpniecības, zinātniskās pētniecības, valsts aizsardzības un metroloģijas jomā.
Plūsmas mērīšanu vispirms sāka šveicietis. 1738. gadā slavenais Šveices fiziķis Daniels Bernulli par pamatu izmantoja Bernulli vienādojumu un izmantoja diferenciālā spiediena metodi ūdens plūsmas mērīšanai.
Vēlāk itāļu fiziķis Venturi izmantoja Venturi cauruli, lai izmērītu plūsmas ātrumu, un publicēja pētījumu rezultātus.
1886. gadā amerikānis Heršels izmantoja Venturi cauruli, lai izveidotu praktisku mērierīci ūdens plūsmas mērīšanai.
No -20gadsimta sākuma līdz vidum sākotnējie mērīšanas principi pakāpeniski nobriedās, un cilvēki vairs neaprobežojās ar sākotnējām mērīšanas metodēm, bet sāka jaunus izpēti. 1910. gadā amerikāņi sāka pētīt spraugas plūsmas mērītājus, kurus izmantoja ūdens plūsmas mērīšanai atklātos kanālos. 1922. gadā Parshall pārveidoja ūdens tvertņu mērījumus par Paršala tvertnēm.
Vienlaikus ar spraugu plūsmas mērītāju izstrādi ungāru amerikāniete Karmena pētīja virpuļielu teoriju. No 1911. līdz 1912. gadam viņš ierosināja jaunu Karmenas virpuļielas teoriju.
20. gadsimta 30. gados bija metode, kā pētīt skaņas viļņu izmantošanu šķidrumu un gāzu plūsmas ātruma mērīšanai. Tomēr līdz Otrajam pasaules karam netika panākts būtisks progress, un tikai 1955. gadā tika ieviests Maxon plūsmas mērītājs, izmantojot skaņas cirkulācijas metodi, lai mērītu aviācijas degvielas plūsmas ātrumu.
1945. gadā Kolins veiksmīgi izmērīja asins plūsmu, izmantojot mainīgu magnētisko lauku.
Pēc 1960. gadiem mērinstrumenti sāka attīstīties uz precizitāti un miniaturizāciju. Piemēram, lai uzlabotu diferenciālā spiediena instrumentu precizitāti, ir radušies spēka līdzsvara diferenciālā spiediena devēji un kapacitatīvie diferenciālā spiediena devēji; Lai miniaturizētu elektromagnētisko plūsmas mērītāju uztveršanu un uzlabotu signāla un trokšņa attiecību, ir radušies elektromagnētiskie plūsmas mērītāji, kuros izmanto nevienmērīgus magnētiskos laukus un zemfrekvences ierosmes metodes. Turklāt 1970. gados tika ieviesti arī praktiski Karman virpuļplūsmas mērītāji ar plašu mērījumu diapazonu un bez aktīvām noteikšanas sastāvdaļām.
Strauji attīstoties integrālo shēmu tehnoloģijai, plaši tiek izmantoti arī ultraskaņas (viļņu) plūsmas mērītāji ar fāzes bloķēšanas cilpas tehnoloģiju. Plašais mikrodatoru pielietojums ir vēl vairāk uzlabojis plūsmas mērīšanas iespējas. Piemēram, lāzera Doplera plūsmas mērītāji var apstrādāt sarežģītākus signālus pēc to izmantošanas mikrodatoros.






