皮托管原理和使用方法
皮托管:又名“空速管”,“風(fēng)速管”,英文是Pitot tube。皮托管是測量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置,由法國H.皮托發(fā)明而得名。嚴(yán)格地說,皮托管僅測量氣流總壓,又名總壓管;同時(shí)測量總壓、靜壓的才稱風(fēng)速管,但習(xí)慣上多把風(fēng)速管稱作皮托管。
皮托管技術(shù)參數(shù) :L 型皮托管系數(shù)在 0.99~1.01 之間 , S 型系數(shù)在 0.81~0.86 之間; 測量空氣流速小于 40m/s, 測量水流速不超過 25m/s
皮托管原理:皮托皮托管管頭部為半球形,后為一雙層套管。蒸汽流量計(jì)稱皮托管測速時(shí)頭部對準(zhǔn)來流,頭部中心處小孔(總壓孔)感受來流總壓p0,經(jīng)內(nèi)管傳送至壓力計(jì)。頭部后約3~8D處的外套管壁上均勻地開有一排孔(靜壓孔),感受來流靜壓p,經(jīng)外套管也傳至壓力計(jì)。對于不可壓縮流動(dòng),根據(jù)伯努利方程和能量方程可求出氣流馬赫數(shù),進(jìn)而再求速度。但在超聲速流動(dòng)中,皮托管頭部出現(xiàn)離體激波,總壓孔感受的是波后總壓,來流靜壓也難以測準(zhǔn),因而皮托管不再適用??倝嚎子幸欢娣e,它所感受的是駐點(diǎn)附近的平均壓強(qiáng),略低于總壓,靜壓孔感受的靜壓也有一定誤差,其他如制造、安裝也會(huì)有誤差,故測算流速時(shí)應(yīng)加一個(gè)修正系數(shù)ζ。ζ值一般在0.98~1.05范圍內(nèi) ,在已知速度之氣流中校正或經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)皮托管校正而確定。皮托管結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,用途很廣。如飛機(jī)頭部或機(jī)翼前緣常裝設(shè)皮托管,測量相對空氣的飛行速度,又稱空速管。在科研、生產(chǎn)、教學(xué)、環(huán)境保護(hù)以及凈化室、礦井通風(fēng)、能源管理部門,常用皮托管測量管道風(fēng)速、爐窯煙道內(nèi)的氣流速度,經(jīng)過換算來確定流量,也可測量管道內(nèi)的水流速度。用皮托管測速和確定流量,有可靠的理論根據(jù),使用方便、準(zhǔn)確,是一種經(jīng)典的廣泛的測量方法。此外,它還可用來測量流體的壓力。
皮托管結(jié)構(gòu):蒸汽流量計(jì)稱標(biāo)準(zhǔn)皮托管用兩根不同內(nèi)徑管子同心套接而成,內(nèi)管通直端尾接頭是全壓管,外管通側(cè)接頭是靜壓管, S 型皮托管用二支同徑管焊接而成,面對氣流為全壓端,背對氣流為靜壓端,并在接頭處標(biāo)有系數(shù)號及靜壓接頭標(biāo)記號,使用時(shí)不能接錯(cuò)。側(cè)面指向桿與測頭方向一致,使用時(shí)可確定方向,保證測頭對準(zhǔn)來流方向。
皮托管使用方法:
1.要正確選擇測量點(diǎn)斷面,確保測點(diǎn)在氣流流動(dòng)平穩(wěn)的直管段。為此,測量斷面離來流方向的彎頭、變徑異形管等局部構(gòu)件要大于 4 倍管道直徑。離下游方向的局部彎頭、變徑結(jié)構(gòu)應(yīng)大于 2 倍管道直徑。
2.測量時(shí)應(yīng)當(dāng)將全壓孔對準(zhǔn)氣流方向,以指向桿指示。測量點(diǎn)插入孔應(yīng)避免漏風(fēng),可防止該斷面上氣流干擾。用皮托管只能測得管道斷面上某一點(diǎn)的流速,由于斷面流量分布不均勻,因此該斷面上應(yīng)多測幾點(diǎn),以求取平均值。
3.使用前測試一下暢通性。小靜壓孔經(jīng)常檢查,勿使雜質(zhì)堵塞小孔使用后及時(shí)清潔內(nèi)外管,以保證長期良好狀態(tài)。
4.標(biāo)準(zhǔn)皮托管檢定周期為五年