普朗特畢托管的構(gòu)造如圖所示,由圖可以看出這種畢托管是由兩根空心細(xì)管組成。細(xì)管1為總壓管,細(xì)管2為測(cè)壓管。量測(cè)流速時(shí)使總壓管下端出口方向正對(duì)水流流速方向,測(cè)壓管下端出口方向與流速垂直。在兩細(xì)管上端用橡皮管分別與壓差計(jì)的兩根玻璃管相連接。
原理及計(jì)算
畢托管有兩根細(xì)管。一管孔口正對(duì)液流方向,90度轉(zhuǎn)彎后液流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,液體在管內(nèi)上升的高度是該處的總水頭Z+P/pg+V^2/2g;而另一根管開口方向與液流方向垂直,只感應(yīng)到液體的壓力,液體在管內(nèi)上升的高度是該處的測(cè)壓管水頭(就是相應(yīng)于勢(shì)能的那部分水頭)Z+P/pg,兩管液面的高差就是該處的流速水頭V^2/2g,量出兩管液面的高差H,則V^2/2g=H,即 V=(2gH)^(1/2),從而間接地測(cè)出該處的流速
應(yīng)用
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(cè)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(cè)量管道內(nèi)的水流速度。用測(cè)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(cè)量方法。此外,它還可用來測(cè)量流體的壓力。
測(cè)量方法
1.要正確選擇測(cè)量點(diǎn)斷面,確保測(cè)點(diǎn)在氣流流動(dòng)平穩(wěn)的直管段。為此,測(cè)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(cè)量時(shí)應(yīng)當(dāng)將全壓孔對(duì)準(zhǔn)氣流方向,以指向桿指示。測(cè)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(cè)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(cè)幾點(diǎn),以求取平均值。
3.使用前測(cè)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(zhǎng)期良好狀態(tài)。
4.標(biāo)準(zhǔn)檢定周期為五年。
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1.能測(cè)得流體總壓和靜壓之差的復(fù)合測(cè)壓管。
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用、制造方便,價(jià)格便宜,只要精心制造并嚴(yán)格標(biāo)定和適當(dāng)修改,在一定的速度范圍之內(nèi),它可以達(dá)到較高的測(cè)速精度。
缺點(diǎn):
用測(cè)流速時(shí),儀器本身對(duì)流場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng),這是使用這種方法測(cè)流速的一個(gè)缺點(diǎn)。
2.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須首先將及橡皮管內(nèi)的空氣*排出,然后將的下端放入水流中,并使總壓管的進(jìn)口正對(duì)測(cè)點(diǎn)處的流速方向。但實(shí)際應(yīng)用時(shí),氣泡不易排除干凈,下端一旦脫離水面,氣泡進(jìn)入后需要重新排氣。另外,正對(duì)測(cè)點(diǎn)處的流速方向也不易實(shí)現(xiàn)。[3]