|
|
|
|
Определение скорости потока среды является одной из задач аэрогидромеханики - науки о механике газообразных и жидких сред. В этом смысле начало научной деятельности в данном виде измерений можно отнести к средним векам , когда в сфере научных интересов Галилея оказалось, в частности, <течение воды в ручейке>, а Леонардо да Винчи изучал параметры движения птиц относительно воздуха. Реальное начало научной аэрогидромеханике было положено в ХVIII столетии трудами российских академиков Эйлера и Бернулли. Тогда же (в1732 г.) французский ученый Пито предложил первый прибор для измерения скорости движения воды, модификация которого применяется до сих пор и носящий название дифференциальной трубки Пито. Приблизительно во второй половине ХIХ века измерения скорости движущихся сред не имели широкого распространения. В дальнейшем активное развитие этого вида измерений было связано с потребностями практики - паро - и водоснабжением, мореплаванием и воздухоплаванием. Наряду с совершенствованием традиционных методов и средств измерений (сужающие устройства, усовершенствованная трубка Пито, крыльчатые и турбинные измерители скорости потока среды) в ХХ веке были разработаны и принципиально новые методы измерений, среди которых следует в первую очередь отметить термоанемометрический, вихревой и допплеровский. В Советском Союзе научные исследования в области измерения скорости воздушного и водного потоков осуществлялись, начиная с 20-х годов нашего столетия, в Центральном аэрогидродинамическом институте им. Жуковского, в Главной геофизической обсерватории им. Воейкова, в Государственном гидрологическом институте, в Центральном научно-исследовательском институте им. Крылова и в ряде других организаций. По мере роста парка средств измерений стала очевидной потребность в централизованном воспроизведении и передаче размера единицы скорости потока среды. Работы по этой проблеме примерно в одно и тоже время (середина 60-х годов) были начаты в США (NIST), Германии (PTB) и, в 1965 году в СССР (ВНИИМ). В настоящее время измерения скорости воздушного и водного потоков широко распространены в метеорологии, авиастроении, судостроении, горнодобывающей промышленности, строительстве, гидрологии, гидротехнике, океанологии и в ряде других отраслей промышленности и науки. Следует также отметить, что измерение скорости потока среды лежит в основе большинства методов и средств измерений расхода. Приведенная погрешность рабочих средств измерения скорости потока среды варьируется в пределах от 3 до 10 %. Национальные эталоны различных стран находятся в целом на одном уровне по погрешности: СКО составляет (0,2 - 0,5) % в зависимости от значения скорости, НСП - (0,1 - 0,2) %.
По принципам действия и методам измерения средства измерения скорости потока среды могут быть разделены на следующие группы:
Назначение государственных специальных эталонов единицы скорости водного потока (ГЭТ 137-83) и воздушного потока (ГЭТ 150-85), их метрологические характеристики, состав, а также государственные поверочные схемы для средств измерений скорости водного и воздушного потоков регламентированы ГОСТ 8.486-83 (водный поток) и ГОСТ 8.542-86 (воздушный поток). |