Что измеряет трубка пито
Трубка Пито: подробно простым языком
Трубка Пито — это полая трубка, изогнутая под углом в 90°, которая используется в качестве устройства создающего перепад давления. В трубопровод устанавливается таким образом, чтобы открытый конец ее был направлен навстречу потоку.
Схема трубки Пито
При наличии двух камер давления, разделенных диафрагмой, даже самый незначительный перепад давления в потоке жидкости можно измерить с точностью. Отдельные точки отбора давления расположены по всему поперечному сечению трубы для обеспечения репрезентативных показателей.
Принцип работы трубки Пито
В процессе эксплуатации трубка Пито заполняется жидкостью или газом, и таким образом, играет роль некоего предмета на пути движущегося потока. Входящий поток ударяется о стенки трубки Пито, создавая таким образом давление, которое измеряется прибором, расположенным на другом конце трубки.
Конец трубки, который открыт для входящего потока, всегда направлен вверх по потоку относительно места монтажа трубки, а другой конец трубки подсоединяется к контрольно-измерительному прибору. Отбор низкого давления вмонтирован в трубопровод под прямым углом относительно направления движения потока, с его помощью измеряется давление, оказываемое потоком на стенки трубопровода. Для того, чтобы определить величину расхода, измеряется разность этих двух манометрических величин.
Принцип работы трубки пито
Что такое трубка Пито – метрологический аппарат для измерения располагаемого (полного) и статического давления, массового расхода движущегося газа (воздуха) или жидкости и скорости движения в трубе. Назвали ее в честь ее изобретателя инженера-конструктора из Франции Анри Пито. Внутри трубка Пито полая и выгнутая под углом 90 градусов.
Самым простым вариантом данного прибора является Г-образный трубчатый корпус, часть которого погружается в закрытую полость трубопровода. Монтируется в трубопровод открытым концом навстречу потоку газа или жидкости, как показано на рисунке 1.
Принцип работы трубки Пито
В начальной стадии работы трубка Пито заполняется движущейся жидкостью или газом. Соответственно, поток, входящий в трубку Пито и вертикальную трубку, создаст некое давление, которое будет контролироваться с помощью манометров, установленных на свободных концах трубок.
По разности давлений измерительных приборов или разности высот поднятия жидкости в трубках судят о полном напоре жидкости, протекающей в трубе, его непосредственно скорости, а также расхода. Таким образом, в основу принципа измерения положен принцип дифференциальной разности давления.
Как работает трубка Пито
Представим, что жидкость под каким-то неизвестным давлением течет по трубе, как изображено на рисунке 2.
Необходимо отметить, что отверстие монтируется в трубопроводе в строгой перпендикулярности во избежание большой погрешности измерения. Это значит, что давление измеренное в трубке А не зависит от скорости потока жидкости.
Вторая же трубка В формой Г является напорной и опущена в жидкость – навстречу движущемуся потоку. Газ или жидкость, движущаяся с определенной скоростью, будет заполнять полость трубки. К свободному концу трубки также присоединим контрольно-измерительный прибор – манометр. Входящий поток жидкости, ударяясь о стенки внутри трубки, будет создавать определенное давление, контролируемое манометром с другой стороны.
Уровень жидкости в манометрической трубке В ht будет состоять из 2-х складывающихся физических величин: статического напора и напора, который создается скоростным движением потока. Скоростной напор определяется разностью уровней в трубках h=ht-hs.
Таким образом, мы имеем две абсолютно разные величины измеренного давления вертикальной трубкой и трубкой Пито. В этом и состоит основной принцип работы трубки Пито, в частности, сумма статического и скоростного напоров составит величину полного напора жидкости в трубе. А для нахождения расхода жидкости в данном сечении трубопровода берется разность двух этих физических величин.
Трубка Пито
Трубка Пито — прибор для измерения динамического напора текущей жидкости (суспензии) или газа. Названа по имени её изобретателя (1732) французского учёного А. Пито (Н. Pitot).
Представляет собой Г-образную трубку. Установившееся в трубке избыточное давление приближённо равно:
где — плотность движущейся (набегающей) среды; — скорость набегающего потока; — коэффициент.
Напорная (пневмометрическая, или трубка полного напора) трубка Пито подключается к специальным приборам и устройствам. Применяется при определении относительной скорости и объёмного расхода в газоходах и вентиляционных системах в комплекте с дифференциальными манометрами.
Применяется как составная часть трубки Прандтля в авиационных приёмниках воздушного давления для возможности одновременного определения скорости и высоты полёта.
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Трубка Пито» в других словарях:
ТРУБКА ПИТО — ТРУБКА ПИТО, прибор для измерения скорости потока жидкости или газа. Изобретена Анри Пито (1695 1771). Для жидкостей это устройство обычно используется как МАНОМЕТР, у которого один (открытый) конец направлен навстречу потоку, а другой выступает… … Научно-технический энциклопедический словарь
трубка Пито — Напорная трубка Г образной формы, открытый конец которой, имеющий обтекаемую форму и выставляемый навстречу потоку, воспринимает полное давление. [ГОСТ 15528 86] Тематики измерение расхода жидкости и газа Обобщающие термины виды преобразователей… … Справочник технического переводчика
Трубка Пито — 65. Трубка Пито D. Gesamtdrucksonde (Pitot Rohr) E. Pitot tube F. Tube de Pitot Напорная трубка Г образной формы, открытый конец которой, имеющий обтекаемую форму и выставляемый навстречу потоку, воспринимает полное давление Источник: ГОСТ 15528… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
трубка Пито — Pito vamzdelis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Hidrometrinis vamzdelis dujų ar skysčių greičiui matuoti. atitikmenys: angl. Pitot tube vok. Pitot Rohr, n; Pitotsches Rohr, n; Staurohr, n rus. трубка Пито, f pranc. tube … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
трубка Пито — Pito vamzdelis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Hidropneumatinis vamzdelis visuminiam skysčio ar dujų tekėjimo slėgiui matuoti. atitikmenys: angl. Pitot tube vok. Pitot Rohr, n; Pitotsches Rohr, n; Staurohr, n rus.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
трубка Пито — Pito vamzdelis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vamzdelinis įtaisas, įmerkiamas į skysčio arba dujų tėkmę ir turintis kotui statmeną cilindrinę galvutę, kurioje yra viena arba kelios slėgio atšakų skylutės. atitikmenys … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
трубка Пито — Pito vamzdis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Pitot tube vok. Pitot Rohr, n; Pitotsche Röhre, f; Pitotsches Rohr, n rus. трубка Пито, f pranc. tube de Pitot, m … Fizikos terminų žodynas
дифференциальная трубка Пито-Прандтля — Ндп. Пито статическая трубка пневмометрическая трубка Трубка Пито, состоящая из внутренней трубки, воспринимающей полное давление потока, и наружной кольцевой части, воспринимающей через боковые отверстия статическое давление потока. [ГОСТ 15528… … Справочник технического переводчика
Дифференциальная трубка Пито-Прандтля — 66. Дифференциальная трубка Пито Прандтля Ндп. Пито статическая трубка Пневмометрическая трубка D. Staudrucksonde (Prandtl Staurohr) E. Pitot static tube F. Tube de Pitot double Трубка Пито, состоящая из внутренней трубки, воспринимающей полное… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Пито трубка — Трубка Пито с истребителя F/A 18] Трубка Пито прибор для измерения динамического напора текущей жидкости (суспензии) или газа. Названа по имени её изобретателя (1732) французского учёного А. Пито (Н. Pitot). Представляет собой Г образную трубку.… … Википедия
Трубка Пито. Принцип работы
Трубка Пито — это прибор для измерения полного напора текущей жидкости (суспензии) или газа. Названа по имени её изобретателя французского инженера-гидравлика Анри Пито.
Принцип работы трубки Пито
В процессе эксплуатации трубка Пито заполняется жидкостью или газом, и таким образом, играет роль некоего предмета на пути движущегося потока. Входящий поток ударяется о стенки трубки Пито, создавая таким образом давление, которое измеряется прибором, расположенным на другом конце трубки.
Конец трубки, который открыт для входящего потока, всегда направлен вверх по потоку относительно места монтажа трубки, а другой конец трубки подсоединяется к контрольно-измерительному прибору. Отбор низкого давления вмонтирован в трубопровод под прямым углом относительно направления движения потока, с его помощью измеряется давление, оказываемое потоком на стенки трубопровода. Для того, чтобы определить величину расхода, измеряется разность этих двух манометрических величин.
Установившееся в трубке избыточное давление приближённо равно:
где p — плотность движущейся (набегающей) среды; Vo — скорость набегающего потока; ε — коэффициент.
Напорная (пневмометрическая, или трубка полного напора) трубка Пито подключается к специальным приборам и устройствам. Применяется при определении относительной скорости и объёмного расхода в газоходах и вентиляционных системах в комплекте с дифференциальными манометрами.
Датчик потока воздуха на основе трубки Пито — очень простой прибор. Он состоит из маленькой трубки, выведенной открытым концом в сторону воздушного потока, чтобы напор воздуха вызвал увеличение давления в трубке по сравнению с давлением снаружи трубки. Точно такая же система применяется в авиации для измерения скорости в полете. Две трубки соединяются в один преобразователь разности давлений, такой как прибор с изменяемой емкостью. Р1 и Р2 обозначают соответственно давление напора и статическое давление. На рисунке показана трубка Пито и дифференциальный датчик давления для измерения потока воздуха.
Рис. Трубка Пито и дифференциальный датчик давления для измерения потока воздуха
Ответы на вопросы
Какое давление измеряет трубка Пито?
Трубка Пито измерят одновременно величину динамического и статического давления в определенной точке потока
Что показывает трубка Пито?
Трубка Пито показывает полный напор текущей жидкости (суспензии) или газа.
Трубка Пито. Принцип работы
Трубки Пито представляют собой один из вариантов датчика расхода непрерывного потока рабочей среды. Изобретённые ещё в 1732 году французским инженером Анри Пито, они и сейчас широко используются в гражданской и военной авиатехнике, в инженерных коммуникациях и пр.
Принцип работы
Являясь расходомером дифференциального давления, трубка Пито измеряет два давления: статическое и общее ударное. Статическое давление — это рабочее давление в трубе, воздуховоде или окружающей среде, которая находится перед трубкой Пито. Измерение происходит под прямым углом к направлению потока, предпочтительно в точке с низкой турбулентностью.
Общее ударное давление представляет собой сумму статического и кинетического давлений и определяется в момент, когда протекающий поток воздействует на отверстие трубке Пито. В большинстве конструкций используется Г-образная трубка, входное отверстие которой, обращено непосредственно к встречному потоку.
Для удовлетворительной работы трубки Пито необходимо, чтобы диапазон расхода находился в пределах от 3: 1 до 4: 1 (это требование типично и для диафрагменных расходомеров). Основное отличие состоит в том, что, хотя отверстие измеряет полный поток, трубка Пито определяет его скорость только в одной точке.
Для конструкции описываемого расходомера крайне важны профиль и длина входной трубки, а также форма её стенок.
Параметры входной части трубки влияют на характер распределения давления по сечению. При увеличении скорости потока её профиль в трубке меняется с удлиненного (ламинарного) на более плоский (турбулентный). Это меняет точку средней скорости и требует регулировки глубины вставки. В подобных условиях профиль скорости почти всегда плоский, и глубина введения трубки не является критической.
Важно, чтобы измерение скорости проводилось на глубине введения, которая соответствует средней скорости потока. Поэтому в расходомерах Пито устанавливают короткие трубки с профилем, который увеличивает скорость потока и уменьшает постоянный перепад давления. Выпускаются также и специальные исполнения, в которых профиль входного канала выполняется таким, чтобы создать более высокий перепад давлений, чем у обычной трубки Пито.
Как измеряется давление потока?
В конструкциях трубки Пито (с двойными стенками) ударное давление направлено вперёд, в поток. В обычных конструкциях ось движения рабочей среды совмещается с осью внешней трубки. Оба сигнала давления направляются по трубопроводу на индикатор или преобразователь.
Для промышленных применений статическое давление может быть измерено тремя способами:
Точность функционирования расходомеров данной конструкции зависит от формы аэродинамических тел, окружённых постоянным потоком рабочей среды, а также от характеристик её вязкости, скорости и сжимаемости. Ключом к повышению точности показаний является минимизация кинетической составляющей при измерении давления.
Специально разработанные датчики Пито пригодны и для работ в пульсирующих потоках. Для этого используется зонд Пито, заполненный силиконовым маслом, который служит для передачи давления процесса. В высокочастотных пульсирующих применениях масло служит также средством демпфирования пульсаций и усреднения давления.
Применение
Трубки Пито могут быть использованы в трубах и воздуховодах любого сечения – круглого, квадратного, прямоугольного. Ввиду своей простоты и надёжности такие расходомеры применяются даже в турбинных установках гоночных автомобилей и скоростных истребителей. В промышленных применениях трубки Пито используются для измерения потока жидкости в водосливах и открытых каналах.
Хотя точность и дальность действия относительно низки, трубки Пито недороги и подходят для различных условий окружающей среды, включая экстремально высокие температуры и широкий диапазон давлений.
Монтаж этих устройств заключается в следующем:
Точность показаний — от 0,5% до 5% полной шкалы.
Преимуществами трубок Пито являются низкая стоимость, отсутствие движущихся частей, простота и отсутствие потерь давления в текущем потоке.
Основные недостатки — ошибки, возникающие в результате изменения профиля скорости или закупорки портов давления.
Трубки Пито целесообразно использовать для измерения расхода рабочей среды там, где важна стоимость устройства, а также при значительных диаметрах трубы или воздуховода.