Ống Pitot được đặt theo tên của Henri Pitot, người đã sử dụng một ống thủy tinh uốn cong để đo vận tốc trên một con sông ở Pháp vào những năm 1700. Ống pitot có thể là thiết bị rất đơn giản không có bộ phận chuyển động dùng để đo vận tốc dòng chảy.
Ống Pitot
Ống pitot là một loại lưu lượng kế dạng lắp từ ngoài vào trong đường ống mà không cần phải cắt đường ống. Dùng để do lưu lượng chất lỏng, khí, gas,… trong đường ống.
Vận tốc áp suất này được so sánh với áp suất tham chiếu (hoặc áp suất tĩnh) trong đường ống và vận tốc có thể được xác định bằng cách áp dụng một phương trình đơn giản.
Lưu ý: Trong Hình ảnh động từ phải sang trái: Ống được đưa vào giữa đường ống được sử dụng để đo Áp suất tổng và ống thứ hai tiếp theo được sử dụng để đo áp suất tĩnh.
Khi tốc độ dòng chảy qua ống thay đổi, áp suất tại ống áp suất tổng và ống áp suất tĩnh thay đổi theo vận tốc dòng chảy. Sự khác biệt giữa áp suất tổng và áp suất tĩnh được sử dụng để đo tốc độ dòng chảy tỷ lệ đi qua đường ống.
Một cảm biến đo chênh áp được sử dụng để đo sự khác biệt giữa áp suất tổng và áp suất tĩnh và nó được chuyển đổi thành tốc độ dòng chảy tỷ lệ thuận.
Trong thực tế, hai ống lắp vào một đường ống sẽ cồng kềnh, và một ống Pitot đơn giản sẽ bao gồm một đơn vị như trong Hình dưới đây. Ở đây, lỗ đo áp suất vận tốc và các lỗ đo áp suất tham chiếu hoặc áp suất tĩnh được kết hợp trong cùng một thiết bị.
Bởi vì ống Pitot đơn giản (Hình trên) chỉ lấy mẫu một điểm duy nhất, và do cấu hình dòng chảy của chất lỏng (và do đó cấu hình vận tốc) thay đổi trên toàn ống, nên việc lắp đặt Pitot rất quan trọng. Ống pitot trung bình là lựa chọn mà chúng tôi khuyến khích các bạn tham khảo.
Lưu ý rằng tồn tại mối quan hệ căn bậc hai giữa vận tốc và độ giảm áp suất (xem Công thức bên dưới). Điều này giới hạn độ chính xác trong một phạm vi quay vòng nhỏ.
u1 = | The fluid velocity in the pipe |
Δp = | Dynamic pressure – Static pressure |
ρ = | Density |
Một số hạn chế thực tế đối với việc sử dụng ống pitot-tĩnh
Nếu vận tốc thấp, sự khác biệt về áp suất ( chênh áp ) là rất nhỏ và khó có thể đo chính xác bằng đầu dò. Sai số trong thiết bị có thể lớn hơn phép đo! Vì vậy, các ống tĩnh không hoạt động tốt với vận tốc rất thấp.
Nếu vận tốc rất cao (siêu âm), chúng tôi đã đưa ra các giả định của phương trình Bernoulli và phép đo. Ở phía trước của ống, một sóng xung kích xuất hiện sẽ làm thay đổi áp suất toàn phần. Có những hiệu chỉnh đối với sóng xung kích có thể được áp dụng để cho phép chúng tôi sử dụng ống tĩnh pitot cho đường ống mà lưu chất bên trong di chuyển với tốc độ cao.
Ống Pitot trung bình
Ống Pitot trung bình được phát triển với một số ống cảm biến ngược dòng để khắc phục các vấn đề liên quan đến việc định vị chính xác loại ống Pitot đơn giản.
Các ống cảm biến này cảm nhận các vận tốc áp suất khác nhau trên đường ống, sau đó được tính trung bình trong cụm ống để cung cấp lưu lượng đại diện cho toàn bộ mặt cắt ngang.
Ưu điểm của ống Pitot
- Ít cản trở dòng chảy.
- Giá thành hợp lý.
- Các loại đơn giản có thể sử dụng trên các đường ống có đường kính khác nhau.
- Nhược điểm của ống Pitot:
- Chiều xuống được giới hạn ở mức xấp xỉ 4: 1 bởi mối quan hệ căn bậc hai giữa áp suất và vận tốc.
- Nếu hơi ẩm ướt, các lỗ dưới cùng có thể bị tắc. Để chống lại điều này, một số trường hợp có thể được cài đặt theo chiều ngang.
- Cần lưu ý vị trí phù hợp khi lắp đặt và bảo trì cẩn thận.
- Vị trí bên trong đường ống là rất quan trọng.
Các ứng dụng cho ống Pitot
Sử dụng thường xuyên trong ứng dụng về tốc độ dòng chảy
Xác định phạm vi có thể sử dụng đồng hồ đo lưu lượng hơi thích hợp hơn,…
Quý khách có nhu cầu tư vấn các sản phẩm về thiết bị đo, tự động hóa và van công nghiệp có thể liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới.