Трубка Пито - это прибор для измерения скорости и расхода жидкости или газа в потоке(трубе).

Простейший вариант прибора представляет собой Г-образную трубку, введенную в поток. В этом случае избыточное давление в трубке выражается следующим образом(приближенное выражение) :

,

здесь ρ - плотность потока, V₀ - скорость потока, ξ - числовой коэффициент.

Жидкость, движущаяся по трубе, будет подниматься в открытой сверху манометрической трубке до высоты h_s (в трубке А на рисунке 1, а). Высота h_s показывает, насколько статическое давление в жидкости больше барометрического (атмосферного), и называется статическим напором. Следовательно, h_s = p_s/rg, где p_s – разность между статическим давлением в потоке жидкости и барометрическим давлением, r – плотность жидкости и g – ускорение силы тяжести. Отметим, что измерительное отверстие в стенке трубы выполняется строго перпендикулярно к направлению течения, и, следовательно, высота подъема жидкости в манометрической трубке характеризует только статическое давление и не зависит от скорости течения.

Если эту трубку опустить внутрь трубы и изогнуть под углом 90°, направив ее приемное отверстие навстречу потоку (трубка В на рисунке 1, а), то жидкость перед ним будет тормозиться до нулевой скорости. Теперь высота столба будет складываться из статического напора и дополнительной высоты, называемой скоростным напором. Эта сумма называется полным напором. Скоростной напор определяется изменением импульса жидкости перед трубкой при изменении ее скорости от V до нуля.

Скоростной напор равен разности между высотой h_t столба полного напора и высотой h_s. Скорость течения можно вычислить по формуле

Вместо двух трубок А и В (рисунок 1, а) можно использовать комбинированную трубку С, и разность высот уровней ртути в двух коленах трубки будет характеризовать скоростной напор. Вследствие более высокой плотности ртути (13,5 г/см³) разность высот ее столбов будет в 1/12,5 раз меньше соответствующей разности высот двух столбов воды и, следовательно, очень длинные трубки не понадобятся.

Если по трубе течет газ, то через измерительную трубку с открытым концом, такую, как трубка А на рисунке 1,а, будет происходить его утечка. Подходящие для этого случая конструкции показаны на рисунке 1,б. Вода в U-образной трубке не только изолирует газ от атмосферы, но и служит для определения величины измеряемого напора. Если hв – разность уровней столбов воды в измерительном устройстве, то соответствующую высоту газового столба h_г (напор) можно вычислить по формуле

где r_в и r_г – плотности воды и газа соответственно.

 

 

Трубка Пито предназначена для измерений объемного расхода жидкости и газа в одной точке поперечного сечения цилиндрических труб диаметром не менее 300 мм в случаях, когда стенки трубы газохода не подвержены интенсивной коррозии или отложению на них веществ, выделяющихся из измеряемой среды по ГОСТ 8.361-79
Применяется при определении скорости и объемного расхода в газоходах и вентсистемах.

Выпускаются две модификации: с изогнутым наконечником и цилиндрическая. Напорная трубка Пито с изогнутым наконечником воспринимает полное давление отверстием на конце изогнутой трубки, статическое давление – отверстиями в стенке внешней трубки. Напорная цилиндрическая трубка Пито полное давление воспринимает через отверстие в стенке внешней трубки, а статическое – отверстием на конце прямой трубки.

Концы напорных трубок соединяются с дифференциальным манометром. Трубка напорная устанавливается в отверстие в стенке газохода на прямых участках трубопровода.

Новая технология Emerson для расходомеров с трубкой Пито позволяет повысить характеристики и увеличить надежность.

Технология измерения расхода cенсора Rosemount® 485 Annubar®, в сочетании с датчиками Rosemount позволяет расширить область применения приборов, измеряющих перепад давления.

В новых приборах Annubar впервые использован революционный Т-образный сенсор. Этот патентованный сенсор представляет собой усредняющую трубку Пито с наиболее высокими характеристиками и наибольшей стабильностью из всех, представленных на рынке. Повышение характеристик за счет применения нового сенсора позволяет расширить область применения приборов с трубкой Пито на задачи, связанные с измерением малых расходов и регулированием.

Повышение характеристик обеспечивается двумя особенностями новой конструкции. Т-образная форма облегчает создание зоны заторможенного потока за первичным элементом, что существенно снижает уровень шума. Новая конструкция усредняющей трубки Пито со щелью в передней части позволяет охватить не менее 80 процентов профиля потока технологической среды, что существенно повышает точность измерений.

Применение нового сенсора Annubar с датчиками Rosemount позволяет создать экономичный и высоконадежный расходомер (рисунок 1). Количество точек потенциального возникновения утечки снижается на 90%, стоимость монтажа снижается на 30%.

В модели 3051SFA ProBar® скомбинированы новый сенсор конструкции Annubar и датчик Rosemount модели 3051S, разработанный на основе новейшей технологии. Расходомер характеризуется расширенными программными возможностями, включая установку пользовательских единиц измерения, отсечку малого расхода и настройку сигналов тревоги в соответствии с требованиями пользователя. Дополнительная гибкость установки обеспечивается тем, что расходомер устанавливается непосредственно в трубопровод, а дисплей и коммуникационные порты могут быть расположены под нужным углом.

В расходомере Rosemount 3095MFA Mass ProBar скомбинированы новый Т-сенсор Annubar и многопараметрический датчик модели 3095. Этот расходомер обеспечивает высокоточное измерение массового расхода на одной врезке в трубопровод. В приборе скомбинированы датчики перепада давления, абсолютного/избыточного давления, температуры, сенсор расхода по перепаду давления, температурный сенсор и термокарман, вентильный блок, компьютер расхода и проводка температурного сенсора.

Полная сборка и конфигурирование прибора производятся на заводе-изготовителе. Пользователь получает устройство, полностью готовое к установке. Этот прибор идеально подходит для измерения расхода газов и паров, когда требуется компенсация.

Оба новых расходомера Rosemount. Эти интеллектуальные приборы поддерживает цифровую архитектуру PlantWeb®, разработанную фирмой Emerson, для автоматизации производства, управления ресурсами предприятия и технологическими операциями. При интеграции приборов в сеть PlantWeb Вы сможете добиться еще больших результатов в снижении эксплуатационных расходов, повышении надежности и безопасности техпроцесса и снижении выбросов в окружающую среду. Новая серия приборов 485 Annubar это дальнейшее расширение состава приборов для измерения расхода, предлагаемых Emerson Process Management, который включает полный ряд Кориолисовых, вихревых и магнитных расходомеров.

Тендер нередко пополнялся водой на полном ходу поезда. Достигалось это остроумным «обращением» одного общеизвестного механического явления, а именно: если в реку погрузить отвесно трубку, нижний конец которой загнут против течения (рисунок 1), то текущая вода проникает в эту так называемую «трубку Пито» и устанавливается в ней выше уровня реки на определенную величину H, зависящую от скорости течения.

Железнодорожные инженеры «обратили» это явление: они двигают загнутую трубку в стоячей воде – и вода в трубке поднимается выше уровня водоема. Движение заменили покоем, а покой движением.

Они делали так, что на станции, где тендер паровоза должен, не останавливаясь, запастись водой, между рельсами был устроен длинный водоем в виде канавы. С тендера спускали изогнутую трубу, обращенную отверстием в сторону движения. Вода, поднимаясь в трубе, подавалась в тендер быстро мчащегося поезда (рисунок 1).

Как высоко может быть поднята вода этим оригинальным способом? По законам гидродинамики вода в трубе Пито должна подняться на такую же высоту, на какую взлетело бы вверх тело, подброшенное отвесно со скоростью течения воды; а эта высота H определяется формулой:

где V– скорость воды, а g – ускорение силы тяжести, равное примерно 9,8 м в секунду за секунду.

В нашем случае скорость воды по отношению к трубе равна скорости поезда; взяв скромную скорость 36 км в час, имеем V= 10 м в секунду; следовательно, высота поднятия воды порядка 5 метров. Ясно, что каковы бы ни были потери на трение, высота поднятия более чем достаточна для успешного наполнения тендера.