قياس التدفق

يمكن قياس كل من الغاز والتدفق السائل في معدلات التدفق الحجمي أو الشامل، مثل لتر في الثانية أو كيلوغرام في الثانية، على التوالي. وترتبط هذه القياسات بكثافة المادة. كثافة السائل شبه مستقلة عن الظروف. هذا ليس هو الحال بالنسبة للغازات، حيث أن الكثافة تعتمد بشكل كبير على الضغط ودرجة الحرارة وبدرجة أقل، التكوين.

عندما يتم نقل الغازات أو السوائل لمحتواها من الطاقة، كما هو الحال في بيع الغاز الطبيعي، يمكن أيضاً التعبير عن معدل التدفق من حيث تدفق الطاقة، مثل غ / ساعة أو وحدة حرارية بريطانية / يوم. معدل تدفق الطاقة هو معدل التدفق الحجمي مضروبا في محتوى الطاقة لكل وحدة حجم أو معدل تدفق كتلة مضروبا في محتوى الطاقة لكل وحدة كتلة. وعادةً ما يستمد معدل تدفق الطاقة من معدل التدفق الشامل أو الحجمي عن طريق استخدام جهاز كمبيوتر التدفق.

في السياقات الهندسية، عادة ما يعطى معدل التدفق الحجمي الرمز ${\displaystyle Q}$، ومعدل التدفق الشامل، والرمز ${\displaystyle {\dot {m}}}$.

وللكثافة ${\displaystyle \rho }$، فقد تكون ذات صلة معدلات التدفق الحجمي والحجم عن طريق ${\displaystyle {\dot {m}}=\rho *Q}$.

لم يبتكر الإنسان أي وسيلة قياس فعلية للتدفقات إلا بعد أن أوجد العالم السويسري دانييل برنولي معادلته الشهيرة التي تدعى أيضاً معادلة الطاقة، والتي شكلت الأساس النظري لتطوير طرائق قياس التدفقات. وفي فرنسا قام المهندس هنري بيتو عام 1730 بتصميم أنبوب زجاجي لقياس سرعة الجريان في نهر السين. ثم بالاعتماد على معادلة برنولي استخدمت الهدارات بأنواعها كافة لقياس كمية المياه المتدفقة في الأقنية. كما قام المهندس الإيطالي فنتوري بالاعتماد على المعادلة نفسها بتصميم أداة لقياس التصاريف في الأنابيب، وسميت هذه الأداة فيما بعد بأنبوب فنتوري.

وكان المهندس ولتمن أول من قدَّم أداة لقياس التدفقات المائية لا تعتمد على معادلة برنولي، حيث صمّم دولاباً مزوداً بريش يدور عند مرور السائل خلاله، وبمعرفة عدد دورات الدولاب يتم معرفة كمية التصريف. وبعد ذلك اقتصر التركيز في تطوير أجهزة قياس التدفق على رفع دقة هذه الأجهزة، ولكن المبدأ كان يعتمد دوماً على معادلة برنولي أو مبدأ جهاز ولتمَن.

وقد حدث تطور كبير في نهاية القرن العشرين عندما تم اختراع مقاييس التدفق باستخدام الأمواج فوق الصوتية، التي تمكن من قياس كمية السائل المتدفقة في الأنبوب دون الحاجة لوضع أي عنصر داخل الجريان، وإنما تثبيت حساسات على الأنبوب من الخارج.

• تدفق حجمي
• عداد مياه

• بوابة طب
• بوابة الفيزياء