Sejarah dan Masa Depan Pengukuran Aliran

(1) Asal usul pengukuran aliran

Klepsidra dan jam air yang digunakan untuk penunjuk waktu pada zaman dahulu merupakan perangkat yang menggunakan teknologi aliran konstan untuk menghitung waktu. Klepsidra tertua di dunia adalah jam air Mesir dari abad ke-14 SM. Di negara kita, Kota Terlarang memiliki jam air ketel tembaga dari Dinasti Han Barat (206 SM hingga 8 M). Pada tahun 3000 SM, orang mencoba mengukur aliran Sungai Nil dengan mengukur ketinggian air untuk budidaya pertanian. Sejak saat itu, menjadi mungkin untuk menghitung distribusi air. Ini dapat dikatakan sebagai asal mula pengukuran aliran.

Anemometer ditemukan pada abad ke-16, pengukur kecepatan untuk saluran terbuka pada abad ke-17, dan tabung Pitot pada abad ke-18, yang menjadi dasar pengembangan teknologi pengukuran aliran. Pada periode yang sama, persamaan paling dasar mekanika fluida, persamaan Bernoulli, ditetapkan.

Tabung pitot untuk mengukur kecepatan aliran fluida

Namun, pengukuran aliran sebenarnya baru dimulai pada abad ke-19 ketika prototipe jaringan pasokan air dan gas komersial terbentuk. Untuk memenuhi kebutuhan perdagangan, orang-orang merancang meteran gas basah, meteran gas kering, meteran air, meteran aliran diafragma, meteran aliran Venturi, dll. untuk mengukur air dan gas. Pada periode yang sama, hukum Faraday, bilangan Reynolds, hukum kekekalan energi, dan eksperimen jalan pusaran Karman yang dilakukan oleh Strohal dikembangkan. Ilmu pengetahuan dan teknologi pada periode ini meletakkan dasar bagi perkembangan pesat pengukuran aliran, tetapi perlu juga dicatat bahwa proses pembuatan meteran aliran pada periode ini masih relatif kasar, pemahaman tentang teknologi terkait belum cukup jelas, dan tingkat pengukuran keseluruhan berada pada tingkat yang rendah.

(2) Pengembangan pengukuran aliran

Sejak abad ke-20, dengan pesatnya perkembangan teknologi elektronik, material, dan teknologi pemrosesan, pengembangan dan peningkatan pengukur aliran telah maju pesat.

Dengan berkembangnya berbagai industri, seperti industri proses, dan utilitas publik, seperti pasokan air dan gas, flowmeter menjadi semakin populer.

Jumlah dan area penggunaan telah berkembang pesat. Flowmeter mekanis utama kini dikembangkan selama periode ini, seperti berbagai bentuk pelat orifice, flowmeter rotameter, bendung segitiga, dan bentuk lain dari flowmeter bendung, flowmeter slot, dll. pada paruh pertama abad ke-20. Aplikasi praktis flowmeter elektromagnetik merupakan kemajuan yang sangat luar biasa. Flowmeter ini tidak hanya digunakan untuk pengukuran aliran pipa bundar, tetapi juga telah diterapkan dalam berbagai laju aliran mulai dari sungai hingga darah.


Seperti teknologi industri lainnya, paruh kedua abad ke-20 merupakan tahap perkembangan besar untuk instrumen pengukuran aliran. Selama periode ini, karena pengukuran aliran digunakan secara luas, dan karena fluida yang diukur rumit dan kondisi serta lingkungan pengukuran sangat bervariasi, persyaratan untuk pengukur aliran pun bervariasi. Oleh karena itu, untuk beradaptasi dengan kondisi media yang berbeda, kondisi lingkungan yang berbeda, dan persyaratan penggunaan yang berbeda, berbagai instrumen pengukuran aliran telah muncul. Menurut statistik yang tidak lengkap, ada lusinan jenis pengukur aliran yang umum digunakan. Bahkan dapat dikatakan bahwa selama ada teknologi baru yang dikembangkan, orang akan mencoba menerapkannya pada pengukuran aliran, seperti pengukur aliran termal, pengukur aliran elektromagnetik modern, pengukur aliran ultrasonik, pengukur aliran massa , pengukur aliran vortex, pengukur aliran jet, dan pengukur aliran terkait.


Di Tiongkok, meteran aliran air dan meteran aliran gas diproduksi secara terpisah pada tahun 1950-an, dan pengembangan serta kualitas produk yang stabil dicapai pada tahun 1990-an. Secara umum, tingkat produksi meteran aliran di negara saya masih jauh tertinggal dari tingkat kemajuan dunia, terutama pada bantalan meteran aliran turbin, bahan dan proses meteran aliran massa, serta proses meteran aliran ultrasonik.

Memasuki abad ke-21, teknologi flowmeter ultrasonik multi-saluran telah mencapai perkembangan baru dan telah diterapkan di bidang pengukuran industri dan verifikasi metrologi dengan keunggulannya yang tak tertandingi.

(3)Masa depan pengukuran aliran

Dengan meningkatnya permintaan untuk penyelesaian perdagangan, pengukuran energi dan perlindungan lingkungan secara bertahap mulai diperhatikan, dan peningkatan kualitas produksi industri, efisiensi dan target pengendalian biaya telah mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk kuantitas, akurasi dan keandalan meter aliran. Peningkatan teknis utama difokuskan pada aspek-aspek berikut.

(1) Tingkat produksi flow meter terus meningkat
Peningkatan dalam struktur, material, dan teknologi pemrosesan flowmeter telah memungkinkan pengukuran aliran dengan akurasi tinggi, dan keandalan pengoperasian jangka panjang flowmeter juga telah ditingkatkan secara signifikan sebagai indikator penting. Misalnya, peningkatan material bantalan dan proses flowmeter turbin telah sangat meningkatkan kemampuannya untuk beroperasi secara stabil dalam jangka panjang; peningkatan material dan teknologi pemrosesan flowmeter massa tidak hanya mengurangi biaya produksi, tetapi juga meningkatkan kinerja pengukurannya.

(2) Teknologi kalibrasi flow meter semakin mendapat perhatian

Dengan peningkatan akurasi pengukuran flow meter, orang-orang secara bertahap menyadari bahwa akurasi perangkat kalibrasi aliran adalah dasar dan jaminan untuk pengukuran flow meter yang akurat. Peningkatan perangkat kalibrasi telah menjadi bagian penting dari pengukuran aliran. Hal ini telah sangat dihargai dalam beberapa tahun terakhir dan tingkat teknis perangkat telah meningkat pesat.

(3) Penelitian tentang dampak kondisi instalasi dan penggunaan

Kinerja pengukuran flowmeter yang dikalibrasi di laboratorium dapat bergeser saat digunakan di lapangan, karena kondisi laboratorium sangat berbeda dengan kondisi lapangan. Oleh karena itu, penelitian yang relevan tentang perbedaan kondisi penggunaan flowmeter telah dilakukan secara bertahap, termasuk pengaruh penampang pipa lurus, pengaruh posisi kondisi pemasangan tiga, pengaruh perubahan medium, pengaruh aliran vortex, pengaruh kondisi lingkungan, dll. Selain itu, kinerja instrumen pendukung juga ditingkatkan dan secara bertahap diperhatikan oleh orang-orang.

(4) Pengembangan teknologi kalibrasi aliran non-nyata

Dengan meningkatnya permintaan untuk pengukuran aliran berdiameter besar dan pengembangan teknologi pengukuran aliran ultrasonik, permintaan untuk flowmeter berdiameter besar menjadi semakin mendesak, tetapi ukuran perangkat kalibrasi terbatas. Di bawah latar belakang seperti itu, teknologi kalibrasi non-nyata dari flowmeter berdiameter besar telah berkembang pesat. Teknologi ini dicapai dengan menggabungkan dinamika fluida komputasional, eksperimen model, dan eksperimen lapangan.