سنسور جریان پیتوتی (Pitot Tube Flow Sensor)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور جریان پیتوتی (Pitot Tube Flow Sensor) :
لوله پیتوت (Pitot Tube) یک وسیله ساده و قدیمی برای اندازه گیری سرعت جریان سیال، به ویژه در گازها و هوا، است. این وسیله بر اساس معادله برنولی کار می کند و فشار کل (فشار سکون - stagnation pressure) را اندازه گیری می کند. یک لوله پیتوت استاندارد از دو کانال تشکیل شده است: یک کانال رو به جریان که فشار کل (
\[ P_0 \]) را اندازه می گیرد و یک کانال عمود بر جریان که فشار استاتیک (
\[ P_s \]) را اندازه می گیرد. اختلاف این دو فشار، فشار دینامیک (
\[ P_d \]) نامیده می شود:
\[ P_d = P_0 - P_s \].
با استفاده از معادله برنولی برای سیال تراکم ناپذیر، سرعت جریان (
\[ v \]) از رابطه
\[ v = \sqrt{\frac{2(P_0 - P_s)}{\rho}} \]به دست می آید که
\[ \rho \]چگالی سیال است. برای گازها (سیالات تراکم پذیر)، باید تصحیحات مربوطه اعمال شود. لوله پیتوت معمولا سرعت را در یک نقطه از مقطع لوله اندازه گیری می کند. برای به دست آوردن دبی حجمی کل، باید سرعت متوسط جریان را با انجام پروفیل گیری یا استفاده از ضرایب تصحیح تخمین زد.
لوله پیتوت میانگین گیر (Averaging Pitot Tube - Annubar): برای غلبه بر مشکل نقطه ای بودن اندازه گیری، از این نوع استفاده می شود. این لوله در عرض لوله قرار می گیرد و دارای چندین سوراخ در طول خود است که فشار کل را در چند نقطه از مقطع جمع آوری و میانگین می کند. یک سنسور فشار تفاضلی اختلاف بین فشار کل میانگین و فشار استاتیک را اندازه گیری کرده و سیگنال متناسب با دبی را ارائه می دهد.
مزایا:
سادگی و هزینه پایین.
ایجاد افت فشار بسیار کم.
نصب آسان (از طریق یک اتصال کوچک).
معایب:
دقت پایین تر نسبت به بسیاری از فلومترها.
حساسیت به پروفیل جریان و نیاز به جریان آرام توسعه یافته.
برای سیالات حاوی ذرات جامد ممکن است گرفتگی ایجاد شود.
فقط سرعت نقطه ای را اندازه می گیرد (در نوع ساده).
\[ v = \sqrt{\frac{2 \Delta P}{\rho}} \]کاربردها: اندازه گیری سرعت هوا در کانال های تهویه، اندازه گیری سرعت هواپیماها (airspeed indicator)، اندازه گیری جریان در لوله های بزرگ با دقت کمتر، و کاربردهای آزمایشگاهی.
