معرفی محصول
لوله پیتوت (Pitot Tube)، یکی از تجهیزات اندازه گیری جریان است که بر اساس اختلاف فشار میزان جریان و سرعت سیالات مختلف مایع، هوا و گاز را محاسبه می کند. فشار متشکل از دو پارامتر فشار استاتیک و دینامیک می باشد و اساس کار پیتوت تیوب اندازه گیری فشار دینامیک و بر آن اساس محاسبه ی دبی می باشد.
در صنعت لولههای پیتوت برای اندازهگیری جریان گاز ها در لولهها، کانالها و در مواردی برای اندازه گیری جریان مایعات استفاده میشود. لوله های پیتوت دارای محدودیت دقت اندازه گیری می باشند و در صورت مسدود شدن سوراخ های ورودی دچار خطا می شوند.
انواع لوله پیتوت
لولههای پیتوت معمولاً در هوانوردی و دینامیک سیالات برای اندازهگیری سرعت جریان سیال استفاده میشوند. انواع مختلفی از لوله های پیتوت وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده اند. برخی از انواع متداول پیتوت تیوب به شرح زیر است:
- لوله پیتوت (Simple Pitot Tube): نام دیگر آن لوله پیتوت ساده است. این دستگاه، تنها فشار کل(شامل مجموع فشار استاتیک و دینامیک) را اندازه گیری می نماید و تجهیز اندازه گیری فشار پیزومتریک یا استاتیک از آن مجزا می باشد. در منطقه نقطه سکون (واقع در نوک لوله) در چند نقطه اندازه گیری فشار انجام می گیرد که این خود باعث افزایش دقت آزمایش می شود و خطای ناشی از عمود نبودن مقطع نوک لوله پیتوت تقلیل می یابد.
- لوله پیتوت-استاتیک (Pitot-Static Tube): این دستگاه تکامل یافته تر بوده و در آن لوله پیتوت و استاتیک در یک وسیله بهم متصل می باشند. فشار استاتیک معمولا در هشت سوراخ واقع در جوانب لوله اندازه گیری می گردد.
- لوله استاتیک (Static Tube): این وسیله در حقیقت از انواع لوله های پیتوت نبوده و به طور مجزا تنها فشار استاتیک را اندازه گیری می کند و همپنین می تواند مکمل لوله های پیتوت باشد. این وسیله، فشار استاتیک را از جوانب، توسط چند سوراخ در جوانب یک لوله که نوک آن بسته است اندازه می گیرد.
لوله پیتوت میانگین گیر Annubar
از آنجا که سرعت سیال در هر قسمت لوله متفاوت است در فلومترهای Annubar لوله چندین سوراخ وجود دارد و فشار دینامیک در در نفاط مختلف لوله را محاسبه می کند. در نهایت از این فشار ها میانگین گرفته و جریان حجمی نهایی را محاسبه می کند.
مزایا و معایب لوله پیتوت
1.طراحی ساده:
لولههای پیتوت طراحی نسبتاً سادهای دارند که ساخت، نصب و نگهداری آنها را در مقایسه با فلومترهای پیچیدهتر اندازهگیری جریان آسان میکند.
2.قیمت مقرون به صرفه:
لوله های پیتوت در مقایسه با برخی دیگر از تجهیزات اندازه گیری جریان مقرون به صرفه هستند، که آنها را به گزینه ای محبوب برای بسیاری از کاربردها تبدیل می کند.
3.کاربرد گسترده:
لوله های پیتوت را می توان در طیف گسترده ای از صنایع و کاربردها، از جمله هوانوردی، هواشناسی، سیستم های HVAC و تحقیقات دینامیک سیالات استفاده کرد.
4.قابلیت اطمینان:
زمانی که لولههای Pitot به درستی نصب و کالیبره شوند، اندازهگیری دقیق و قابل اعتمادی از سرعت جریان سیال ارائه میکنند.
5.قابلیت استفاده در دما و فشار بالا:
لولههای Pitot را میتوان به گونهای طراحی کرد که در محیطهای با دمای بالا و فشار بالا مقاومت کند و آنها را برای انواع کاربردهای صنعتی همهکاره کند. دردماهای بالا برای خنک کاری پیتوت تیوب استفاده از آبگرد خنک کننده مقدور می باشد.
6.تعمیر و نگهداری کم:
لوله های Pitot معمولاً پس از نصب نیاز به حداقل تعمیر و نگهداری دارند.
به طور کلی مزایای لوله های پیتوت آنها را به انتخابی محبوب برای بسیاری از کاربردها تبدیل می کند که در آن اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد سرعت جریان سیال ضروری است.
علاوه بر مزایای فوق این مدل فلومتر اختلاف فشاری دارای معایبی نظیر دقت و حساسیت کم، نیاز به جریان با سرعت بالا، عدم کاربرد با سیالات کثیف، چسبنده و دارای ذرات معلق، تغییرات قابل توجه در اندازهگیری ناشی از تغییر در مشخصات سرعت و غیره است.
محدودیت های لوله پیتوت
برخی محدودیت های عملی برای استفاده از لوله پیتوت استاتیک وجود دارد. به عنوان مثال اگر سرعت سیال کم باشد اختلاف فشار بسیار کم و اندازه گیری دقیق آن با مبدل سخت است. همچنین خطای اندازه گیری افزایش می یابد. بنابراین لولههای پیتوت استاتیک برای سرعت های بسیار پایین خیلی خوب عمل نمی کنند.
علاوه بر این اگر سرعت سیال بسیار بالا باشد (مافوق صوت)، فرضیات معادله برنولی نقض می شود و اندازهگیری مجددا نادرست است. در جلوی لوله، موج ضربه ای ظاهر می شود که فشار کل را تغییر می دهد. اصلاحاتی برای موج ضربه ای وجود دارد که می تواند اعمال شود تا بتوان از لوله های استاتیک پیتوت برای هواپیماهای پرسرعت استفاده کرد.
اگر لوله ها دچار گرفتگی یا گیر کرده باشند، فشارهای حاصل در مبدل، فشار کل و استاتیک جریان خارجی نخواهد بود. سپس خروجی مبدل که برای محاسبه سرعتی استفاده می شود سرعت واقعی جریان نیست.
چندین سال پیش، گزارش هایی مبنی بر بروز مشکلات یخ زدگی در لوله های پیتوت استاتیک هواپیما وجود داشت. راه حل مشکل یخ زدگی نصب بخاری بر روی پروب ها بود تا اطمینان حاصل شود که پراب ها در اثر تجمع یخ مسدود نمی شوند.
کاربردهای پیتوت تیوب
لوله پیتوت به طور گسترده ای برای اندازه گیری سرعت هوای هواپیما، سرعت قایق های تندرو و اندازه گیری جریان سیال در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. این تجهیزات عمدتاً برای خطوط گاز استفاده می شوند.
این تجهیزات ممکن است در مکان هایی استفاده شوند که سیال جاری در لوله یا مجرای محصور نباشد. به عنوان مثال، برای اندازه گیری جریان آب رودخانه، یا برای اندازه گیری جریان هوا در هواپیما کاربرد دارند.
پیتوت تیوب برای نظارت بر سرعت و جریان سیال در مواقعی که دقت بالا مورد نیاز نباشد استفاده می شود. از لوله های پیتوت در ایستگاه های هواشناسی برای اندازه گیری سرعت و جهت باد استفاده می شود. آنها در نظارت و پیش بینی شرایط آب و هوایی کمک می کنند.
لوله های پیتوت برای اندازه گیری سرعت هوا در مجاری تهویه استفاده می شود. این داده ها برای اطمینان از گردش هوا و تهویه مناسب در ساختمان ها بسیار مهم است. علاوه بر این در کاربردهای صنعتی برای اندازه گیری نرخ جریان سیال، سرعت و فشار در خطوط لوله و مجاری برای کنترل و بهینه سازی فرآیند استفاده می شوند.