Akış Ölçümünün Tarihi ve Geleceği

(1) Akış ölçümünün kökeni

Antik çağlarda zaman tutmak için kullanılan klepsydra ve su saati, zamanı hesaplamak için sabit akış teknolojisini kullanan cihazlardır. Dünyadaki en eski klepsydra, MÖ 14. yüzyıldan kalma Mısır su saatidir. Ülkemizde Yasak Şehir'de Batı Han Hanedanlığı'ndan (MÖ 206 - MS 8) kalma bakır su saati bulunmaktadır. MÖ 3000'de insanlar tarımsal üretim için su seviyesini ölçerek Nil Nehri'nin akışını ölçmeye çalıştılar. O zamandan beri suyun dağılımını hesaplamak mümkün hale geldi. Bunun akış ölçümünün kökeni olduğu söylenebilir.

Anemometre 16. yüzyılda, açık kanallar için hız ölçer 17. yüzyılda ve Pitot tüpü 18. yüzyılda icat edildi ve bunlar akış ölçüm teknolojisinin gelişiminin temelini oluşturdu. Aynı dönemde, akışkanlar mekaniğinin en temel denklemi olan Bernoulli denklemi oluşturuldu.

Akışkan akış hızı ölçümü için pitot tüpü

Ancak gerçek akış ölçümü , su ve gazın ticari tedarik şebekesinin prototipinin oluşturulduğu 19. yüzyılda başladı. Ticaretin ihtiyaçlarını karşılamak için insanlar su ve gazı ölçmek için ıslak gaz sayaçları, kuru gaz sayaçları, su sayaçları, diyafram akış sayaçları, Venturi akış sayaçları vb. tasarladılar. Aynı dönemde Faraday yasası, Reynolds sayısı, enerjinin korunumu yasası ve Strohal tarafından gerçekleştirilen Karman girdap sokağı deneyi geliştirildi. Bu dönemin bilimi ve teknolojisi, akış ölçümünün hızla gelişmesinin temelini attı, ancak bu dönemde akış sayaçlarının üretim sürecinin hala nispeten kaba olduğu, ilgili teknolojilerin anlaşılmasının yeterince açık olmadığı ve genel ölçüm seviyesinin düşük bir seviyede olduğu da unutulmamalıdır.

(2) Akış ölçümünün geliştirilmesi

20. yüzyıldan itibaren elektronik teknolojisi, malzeme ve işleme teknolojisinin hızla gelişmesiyle birlikte akış ölçerlerin geliştirilmesi ve iyileştirilmesi de hızla ilerlemiştir.

Proses endüstrisi ve su temini ve gaz gibi kamu hizmetleri gibi çeşitli endüstrilerin gelişmesiyle birlikte akış ölçer giderek daha popüler hale gelmiştir.

Kullanım miktarı ve alanları hızla genişledi. Ana mekanik akış ölçerler artık bu dönemde geliştirildi, örneğin çeşitli formlarda orifis plakaları, rotametre akış ölçerleri, üçgen barajlar ve diğer formlarda baraj akış ölçerleri, slot akış ölçerleri, vb. 20. yüzyılın ilk yarısında. Elektromanyetik akış ölçerlerin pratik uygulaması çok olağanüstü bir ilerlemedir. Sadece yuvarlak boru akış ölçümü için kullanılmaz, aynı zamanda nehirlerden kana kadar çok çeşitli akış hızlarında da uygulanmıştır.


Diğer endüstriyel teknolojiler gibi, 20. yüzyılın ikinci yarısı akış ölçüm aletleri için de büyük bir gelişme aşamasıydı. Bu dönemde, akış ölçümü yaygın olarak kullanıldığından ve ölçülen akışkan karmaşık olduğundan ve ölçüm koşulları ve ortamları büyük ölçüde değiştiğinden, akış ölçerlere yönelik gereksinimler de değişti. Bu nedenle, farklı ortam koşullarına, farklı çevre koşullarına ve farklı kullanım gereksinimlerine uyum sağlamak için çeşitli akış ölçüm aletleri ortaya çıktı. Eksik istatistiklere göre, yaygın olarak kullanılan düzinelerce akış ölçer türü vardır. Hatta yeni teknolojiler geliştirildiği sürece, insanların bunları akış ölçümüne uygulamaya çalışacağı bile söylenebilir; örneğin termal akış ölçerler, modern elektromanyetik akış ölçerler, ultrasonik akış ölçerler, kütle akış ölçerler , girdap akış ölçerler, jet akış ölçerler ve ilgili akış ölçerler.


Çin'de su akış ölçerleri ve gaz akış ölçerleri 1950'lerde bağımsız olarak üretildi ve ürünlerin geliştirilmesi ve istikrarlı kalitesi 1990'larda sağlandı. Genel olarak, ülkemdeki akış ölçerlerin üretim seviyesi, özellikle türbin akış ölçerlerinin yataklarında, kütle akış ölçerlerinin malzemeleri ve işlemlerinde ve ultrasonik akış ölçerlerinin işlemlerinde hala dünyanın ileri seviyesinin çok gerisindedir.

21. yüzyıla girerken çok kanallı ultrasonik akış ölçer teknolojisi yeni gelişmeler kaydederek eşsiz avantajlarıyla endüstriyel ölçüm ve metroloji doğrulama alanlarında uygulanmaya başlanmıştır.

(3)Akış ölçümünün geleceği

Ticaret yerleşimine olan talebin artmasıyla birlikte enerji ölçümü ve çevre korumaya giderek daha fazla dikkat edilmeye başlandı ve endüstriyel üretim kalitesinin, verimliliğinin ve maliyet kontrol hedeflerinin iyileştirilmesi, akış ölçerlerin miktarı, doğruluğu ve güvenilirliği için daha yüksek gereksinimleri ortaya koydu. Başlıca teknik iyileştirmeler aşağıdaki yönlerde yoğunlaşmıştır.

(1) Akış ölçerlerin üretim seviyesi iyileşmeye devam ediyor
Debimetre yapısı, malzemeleri ve işleme teknolojisindeki iyileştirmeler yüksek doğrulukta akış ölçümünü mümkün kılmış ve debimetrenin uzun vadeli çalışma güvenilirliği de önemli bir gösterge olarak önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Örneğin, türbin debimetresinin yatak malzemesi ve işleminin iyileştirilmesi, uzun vadede istikrarlı bir şekilde çalışma yeteneğini büyük ölçüde iyileştirmiştir; kütle debimetresinin malzemesinin ve işleme teknolojisinin iyileştirilmesi yalnızca üretim maliyetini düşürmekle kalmamış, aynı zamanda ölçüm performansını da iyileştirmiştir.

(2) Akış ölçer kalibrasyon teknolojisi ilgi görüyor

Akış ölçer ölçüm doğruluğunun iyileştirilmesiyle birlikte, insanlar akış kalibrasyon cihazlarının doğruluğunun doğru akış ölçer ölçümünün temeli ve garantisi olduğunu giderek fark ediyor. Kalibrasyon cihazlarının iyileştirilmesi akış ölçümünün önemli bir parçası haline geldi. Son yıllarda oldukça değerlendi ve cihazların teknik seviyesi büyük ölçüde iyileştirildi.

(3) Kurulum ve kullanım koşullarının etkisine ilişkin araştırma

Laboratuvarda kalibre edilen akış ölçerin ölçüm performansı, sahada kullanıldığında kayabilir, çünkü laboratuvar koşulları saha koşullarından çok farklıdır. Bu nedenle, akış ölçer koşullarının kullanım farklılıkları üzerine ilgili araştırmalar kademeli olarak yürütülmüştür; bunlara düz boru kesitinin etkisi, üç kurulum koşulu konumunun etkisi, ortam değişiminin etkisi, girdap akışının etkisi, çevre koşullarının etkisi vb. dahildir. Ayrıca, destekleyici cihazın performansı da iyileştirilmiş ve insanlar tarafından kademeli olarak dikkate alınmıştır.

(4) Gerçek olmayan akış kalibrasyon teknolojisinin geliştirilmesi

Büyük çaplı akış ölçümüne olan talebin artması ve ultrasonik akış ölçüm teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, büyük çaplı akış ölçere olan talep giderek daha acil hale geliyor, ancak kalibrasyon cihazının boyutu sonuçta sınırlıdır. Böyle bir arka plan altında, büyük çaplı akış ölçerin gerçek olmayan kalibrasyon teknolojisi hızla gelişmiştir. Bu teknoloji, hesaplamalı akışkanlar dinamiği, model deneyleri ve saha deneylerinin birleştirilmesiyle elde edilir.