Entwicklung eines Durchflussmessers
Bereits 1738 nutzte der Schweizer Daniel First Bernoulli die Differenzdruckmethode zur Messung des Wasserdurchflusses auf Basis der Bernoulli-Gleichung. Später untersuchte der Italiener GB Venturi die Verwendung eines Venturi-Rohrs zur Messung des Durchflusses und veröffentlichte seine Forschungsergebnisse 1791. Im Jahr 1886 stellte der Amerikaner C. Herschel Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts ein praktisches Gerät zur Messung des Wasserdurchflusses mithilfe eines Venturi-Rohrs her Jahrhundert. Die ursprünglichen Messprinzipien entwickelten sich allmählich weiter und die Menschen begannen, neue Messprinzipien zu erforschen. Seit 1910 entwickeln die Vereinigten Staaten Rillendurchflussmesser zur Messung des Wasserdurchflusses in offenen Kanälen. Im Jahr 1922 reformierte RL Parshall den ursprünglichen Churi Flume in Parshall Flume (benannt von der American Society of Civil Engineers im Jahr 1929). Von 1911 bis 1912 schlug T. von Carmen, ein ungarischer Amerikaner, eine neue Theorie der Carmen Vortex Street vor. In den 1930er Jahren wurden Methoden zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten und Gasen mithilfe von Schallwellen entwickelt, wesentliche Fortschritte wurden jedoch erst im Zweiten Weltkrieg erzielt. Erst 1955 wurde ein Maxon-Durchflussmesser mit akustischer Zirkulationsmethode (zwei Typen) zur Messung der Durchflussrate von Flugkraftstoff eingesetzt. Im Jahr 1945 gelang es A. Colin, den Blutfluss mithilfe eines magnetischen Wechselfelds erfolgreich zu messen. Nach den 1960er Jahren entwickelten sich die Instrumente in Richtung Präzision und Miniaturisierung. Um beispielsweise die Genauigkeit von Differenzdruckmessgeräten zu verbessern, sind Differenzdrucktransmitter mit Kraftausgleich und kapazitive Differenzdrucktransmitter entstanden. Um die Sensoren elektromagnetischer Durchflussmesser zu miniaturisieren und das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, sind elektromagnetische Durchflussmesser entstanden, die ungleichmäßige Magnetfelder und niederfrequente Anregungsmethoden verwenden. Mit der rasanten Entwicklung der integrierten Schaltkreistechnologie wurden auch Ultraschall-(Wellen-)Durchflussmesser mit Phasenregelkreis-Technologie weit verbreitet eingesetzt. Der weit verbreitete Einsatz von Mikrocomputern hat die Fähigkeit der Durchflussmessung weiter verbessert, beispielsweise durch den Einsatz von Mikrocomputern zur Verarbeitung komplexerer Signale in Laser-Doppler-Strömungsgeschwindigkeitsmessgeräten.
Die Vereinigten Staaten erteilten ihr erstes TUF-Patent bereits 1886, und das Patent von 1914 ging davon aus, dass der TUF-Fluss mit der Frequenz zusammenhängt. Der erste TUF in den Vereinigten Staaten wurde 1938 entwickelt und diente zur Treibstoffdurchflussmessung in Flugzeugen. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg erlangte es echte industrielle Anwendung, da ein dringender Bedarf an einem hochpräzisen und schnell reagierenden Durchflussmesser für Düsentriebwerke und flüssigen Düsentreibstoff bestand. Heutzutage wird es in verschiedenen Bereichen wie der Erdölindustrie, der chemischen Industrie, der wissenschaftlichen Forschung, der Landesverteidigung und der Metrologie in großem Umfang eingesetzt.
Die Durchflussmessung wurde erstmals von den Schweizern ins Leben gerufen. Im Jahr 1738 nutzte der berühmte Schweizer Physiker Daniel Bernoulli die Bernoulli-Gleichung als Grundlage und nutzte die Differenzdruckmethode zur Messung des Wasserdurchflusses.
Später verwendete der italienische Physiker Venturi ein Venturirohr zur Messung der Durchflussrate und veröffentlichte Forschungsergebnisse.
Im Jahr 1886 entwickelte der Amerikaner Herschel mit einem Venturirohr ein praktisches Messgerät zur Messung des Wasserdurchflusses.
Vom Anfang bis zur Mitte des Jahrhunderts entwickelten sich die ursprünglichen Messprinzipien allmählich weiter, und die Menschen beschränkten ihr Denken nicht mehr auf die ursprünglichen Messmethoden, sondern begannen mit neuen Erkundungen. Im Jahr 1910 begannen die Amerikaner mit der Erforschung von Schlitzdurchflussmessern, mit denen der Wasserdurchfluss in offenen Kanälen gemessen werden sollte. Im Jahr 1922 reformierte Parshall die Messung von Wassertanks in Parshall-Tanks.
Zeitgleich mit der Entwicklung von Schlitzdurchflussmessern beschäftigte sich die Ungarin-Amerikanerin Carmen mit der Wirbelstraßentheorie. Von 1911 bis 1912 schlug er eine neue Theorie der Carmen-Wirbelstraße vor.
In den 1930er Jahren gab es eine Methode zur Erforschung der Verwendung von Schallwellen zur Messung der Durchflussrate von Flüssigkeiten und Gasen. Bis zum Zweiten Weltkrieg wurden jedoch keine nennenswerten Fortschritte erzielt, und erst 1955 wurde der Maxon-Durchflussmesser mit Schallzirkulationsmethode zur Messung der Durchflussrate von Flugbenzin eingeführt.
Im Jahr 1945 gelang es Colin, den Blutfluss mithilfe eines magnetischen Wechselfelds erfolgreich zu messen.
Nach den 1960er-Jahren begann sich die Entwicklung von Messgeräten in Richtung Präzision und Miniaturisierung zu entwickeln. Um beispielsweise die Genauigkeit von Differenzdruckmessgeräten zu verbessern, sind Differenzdrucktransmitter mit Kraftausgleich und kapazitive Differenzdrucktransmitter entstanden. Um die Erfassung elektromagnetischer Durchflussmesser zu miniaturisieren und das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, wurden elektromagnetische Durchflussmesser entwickelt, die ungleichmäßige Magnetfelder und niederfrequente Anregungsmethoden verwenden. Darüber hinaus wurden in den 1970er Jahren auch praktische Karman-Wirbeldurchflussmesser mit großem Messbereich und ohne aktive Detektionskomponenten eingeführt.
Mit der rasanten Entwicklung der integrierten Schaltkreistechnologie wurden auch Ultraschall-(Wellen-)Durchflussmesser mit Phasenregelkreis-Technologie weit verbreitet eingesetzt. Der weitverbreitete Einsatz von Mikrocomputern hat die Möglichkeiten der Durchflussmessung weiter verbessert. Beispielsweise können Laser-Doppler-Durchflussmesser komplexere Signale verarbeiten, nachdem sie auf Mikrocomputer angewendet wurden.
