Sejarah dan Masa Depan Pengukuran Aliran

(1) Asal pengukuran aliran

Clepsydra dan jam air yang digunakan untuk menjaga masa pada zaman dahulu adalah peranti yang menggunakan teknologi aliran berterusan untuk mengira masa. Clepsydra tertua di dunia ialah jam air Mesir dari abad ke-14 SM. Di negara kita, Kota Terlarang mempunyai jam air cerek tembaga dari Dinasti Han Barat (206 SM hingga 8 AD). Pada 3000 SM, orang ramai cuba mengukur aliran Sungai Nil dengan mengukur paras air untuk penanaman pertanian. Sejak itu, ia menjadi mungkin untuk mengira pengagihan air. Ini boleh dikatakan sebagai asal pengukuran aliran.

Anemometer telah dicipta pada abad ke-16, meter halaju untuk saluran terbuka pada abad ke-17, dan tiub Pitot pada abad ke-18, yang meletakkan asas untuk pembangunan teknologi pengukuran aliran. Dalam tempoh yang sama, persamaan paling asas mekanik bendalir, persamaan Bernoulli, telah ditubuhkan.

Tiub pitot untuk mengukur halaju aliran bendalir

Walau bagaimanapun, ukuran f rendah sebenar bermula pada abad ke-19 apabila prototaip rangkaian bekalan komersial air dan gas terbentuk. Untuk memenuhi keperluan perdagangan, orang ramai mereka bentuk meter gas basah, meter gas kering, meter air, meter aliran diafragma, meter aliran Venturi, dll. untuk mengukur air dan gas. Dalam tempoh yang sama, undang-undang Faraday, nombor Reynolds, undang-undang pemuliharaan tenaga dan eksperimen jalan vorteks Karman yang dijalankan oleh Strohal telah dibangunkan. Sains dan teknologi dalam tempoh ini meletakkan asas untuk perkembangan pesat pengukuran aliran, tetapi perlu juga diperhatikan bahawa proses pembuatan meter aliran dalam tempoh ini masih agak kasar, pemahaman tentang teknologi yang berkaitan tidak cukup jelas, dan tahap pengukuran keseluruhan berada pada tahap yang rendah.

(2) Pembangunan pengukuran aliran

Sejak abad ke-20, dengan perkembangan pesat teknologi elektronik, bahan dan teknologi pemprosesan, pembangunan dan penambahbaikan meter aliran telah maju dengan pesat.

Dengan kemakmuran pelbagai industri, seperti industri proses, dan kemudahan awam, seperti bekalan air dan gas, meter aliran telah menjadi lebih dan lebih popular.

Jumlah dan kawasan penggunaan telah berkembang dengan pesat. Meter alir mekanikal utama kini telah dibangunkan dalam tempoh ini, seperti pelbagai bentuk plat orifis, meter alir rotameter, bendung segi tiga dan bentuk meter alir empangan lain, meter alir slot, dsb. pada separuh pertama abad ke-20. Aplikasi praktikal meter aliran elektromagnet adalah kemajuan yang sangat cemerlang. Ia bukan sahaja digunakan untuk pengukuran aliran paip bulat, tetapi juga telah digunakan dalam pelbagai kadar aliran dari sungai ke darah.


Seperti teknologi perindustrian lain, separuh kedua abad ke-20 merupakan peringkat pembangunan yang hebat untuk instrumen pengukuran aliran. Dalam tempoh ini, kerana pengukuran aliran digunakan secara meluas, dan kerana bendalir yang diukur adalah kompleks dan keadaan pengukuran dan persekitaran berbeza-beza, keperluan untuk meter aliran berbeza-beza. Oleh itu, untuk menyesuaikan diri dengan keadaan sederhana yang berbeza, keadaan persekitaran yang berbeza, dan keperluan penggunaan yang berbeza, pelbagai instrumen pengukuran aliran telah muncul. Mengikut statistik yang tidak lengkap, terdapat berpuluh-puluh jenis meter aliran yang biasa digunakan. Malah boleh dikatakan bahawa selagi terdapat teknologi baharu yang dibangunkan, orang ramai akan cuba menerapkannya pada pengukuran aliran, seperti meter aliran haba, meter aliran elektromagnet moden, meter aliran ultrasonik, meter aliran jisim , meter aliran pusaran, meter aliran jet, dan meter aliran yang berkaitan.


Di China, meter aliran air dan meter aliran gas dihasilkan secara bebas pada tahun 1950-an, dan pembangunan dan kualiti produk yang stabil telah dicapai pada tahun 1990-an. Secara umumnya, tahap pembuatan meter aliran di negara saya masih jauh di belakang tahap maju dunia, terutamanya dalam galas meter aliran turbin, bahan dan proses meter aliran jisim, dan proses meter aliran ultrasonik.

Memasuki abad ke-21, teknologi meter alir ultrasonik berbilang saluran telah mencapai perkembangan baharu dan telah diaplikasikan dalam bidang pengukuran industri dan pengesahan metrologi dengan kelebihannya yang tiada tandingannya.

(3) Masa depan pengukuran aliran

Dengan peningkatan permintaan untuk penyelesaian perdagangan, pengukuran tenaga dan perlindungan alam sekitar secara beransur-ansur diberi perhatian, dan peningkatan kualiti pengeluaran industri, kecekapan dan sasaran kawalan kos telah mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk kuantiti, ketepatan dan kebolehpercayaan meter aliran. Penambahbaikan teknikal utama tertumpu dalam aspek berikut.

(1) Tahap pembuatan meter aliran terus bertambah baik
Penambahbaikan dalam struktur meter alir, bahan dan teknologi pemprosesan telah membolehkan pengukuran aliran ketepatan tinggi, dan kebolehpercayaan operasi jangka panjang meter alir juga telah dipertingkatkan dengan ketara sebagai penunjuk penting. Sebagai contoh, penambahbaikan bahan galas dan proses meter alir turbin telah banyak meningkatkan keupayaannya untuk beroperasi secara stabil dalam jangka masa panjang; penambahbaikan bahan dan teknologi pemprosesan meter alir jisim bukan sahaja mengurangkan kos pengeluaran, tetapi juga meningkatkan prestasi pemeterannya.

(2) Teknologi penentukuran meter aliran semakin mendapat perhatian

Dengan peningkatan ketepatan pengukuran meter aliran, orang ramai secara beransur-ansur menyedari bahawa ketepatan peranti penentukuran aliran adalah asas dan jaminan untuk pengukuran meter aliran yang tepat. Penambahbaikan peranti penentukuran telah menjadi bahagian penting dalam pengukuran aliran. Ia telah dinilai tinggi dalam beberapa tahun kebelakangan ini dan tahap teknikal peranti telah dipertingkatkan dengan banyak.

(3) Penyelidikan tentang kesan pemasangan dan keadaan penggunaan

Prestasi pemeteran meter alir yang ditentukur di makmal mungkin hanyut apabila ia digunakan di lapangan, kerana keadaan makmal sangat berbeza daripada keadaan lapangan. Oleh itu, penyelidikan yang berkaitan tentang perbezaan penggunaan keadaan meter aliran telah dijalankan secara beransur-ansur, termasuk pengaruh bahagian paip lurus, pengaruh kedudukan keadaan tiga pemasangan, pengaruh perubahan sederhana, pengaruh aliran pusaran, pengaruh keadaan persekitaran, dan lain-lain. Selain itu, prestasi instrumen sokongan juga dipertingkatkan dan secara beransur-ansur diberi perhatian oleh orang ramai.

(4) Pembangunan teknologi penentukuran aliran bukan sebenar

Dengan peningkatan permintaan untuk pengukuran aliran diameter besar dan pembangunan teknologi pengukuran aliran ultrasonik, permintaan untuk meter aliran diameter besar menjadi semakin mendesak, tetapi saiz peranti penentukuran adalah terhad. Di bawah latar belakang sedemikian, teknologi penentukuran bukan sebenar meter alir berdiameter besar telah berkembang pesat. Teknologi ini dicapai dengan menggabungkan dinamik bendalir pengiraan, eksperimen model dan eksperimen lapangan.