技術(shù)文章
皮托管 是法國工程師亨利·皮托 (Henri Pitot) 于 18 世紀(jì)初發(fā)明,并于 19 世紀(jì)中葉由法國科學(xué)家亨利·達(dá)西 (Henry Darcy) 修改為現(xiàn)代形式。 它被廣泛用于確定飛機(jī)的空速; 船的水速; 以及工業(yè)中液體、空氣和氣體的流速。
基本的皮托管由一根直接指向流體流動(dòng)的管組成。 由于該管包含流體,因此可以測(cè)量壓力; 移動(dòng)的流體停止(停滯),因?yàn)闆]有出口讓流動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。 該壓力是流體的停滯壓力,也稱為總壓力或(特別是在航空領(lǐng)域)皮托壓力。
在動(dòng)畫中從右到左:插入管道中心的管子用于測(cè)量總壓力,接下來的第二根管子用于測(cè)量靜壓。當(dāng)通過管道的流量發(fā)生變化時(shí),全壓管和靜壓管處的壓力隨流速的變化而變化。 靜壓之間的總壓差用于測(cè)量通過管道的比例流量。DP型差壓變送器用于測(cè)量總壓和靜壓之間的差值,并將其轉(zhuǎn)換成比例流量。
將兩根管插入一根管道中會(huì)很麻煩,而一個(gè)簡(jiǎn)單的皮托管將由一個(gè)單元組成,如下圖所示。這里,測(cè)量速度壓力的孔和測(cè)量參考?jí)毫蜢o壓力的孔被合并到同一裝置中。
因?yàn)楹?jiǎn)單的皮托管(上圖)僅對(duì)單個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采樣,并且,因?yàn)榱黧w的流動(dòng)剖面(因此速度分布)在整個(gè)管道中各不相同,因此噴嘴的準(zhǔn)確放置至關(guān)重要。為了避免此類問題,此時(shí)就要使用平均皮托管。
在傳感管上平均分布的取壓孔感測(cè)管道上的各種速度壓力,然后在管組件內(nèi)進(jìn)行平均,以給出具有代表性的流量整個(gè)橫截面。
原則上,皮托管也是一種差壓測(cè)量裝置。皮托型設(shè)備,包括基本靜壓式、直式、組合反向或 S 型皮托管、皮托文丘里管、平均皮托管、基爾探頭、定向探頭、沖擊管轉(zhuǎn)子流量計(jì)和短笛管。