پیتوت تیوب (Pitot Tube) | اندازهگیری سرعت و دبی سیالات در خطوط صنعتی
پیتوت تیوب (Pitot Tube) یکی از تجهیزات پایه و دقیق در حوزه ابزار دقیق است که برای اندازهگیری سرعت نقطهای سیال و در بسیاری از کاربردها برای محاسبه دبی حجمی مورد استفاده قرار میگیرد. این تجهیز با اندازهگیری اختلاف میان فشار کل (Total Pressure) و فشار استاتیک (Static Pressure)، امکان محاسبه سرعت جریان را فراهم میکند.
پیتوت تیوب به دلیل سادگی مکانیکی، استهلاک پایین و قابلیت استفاده در قطرهای بزرگ، بهویژه در کانالها و مسیرهای جریان باز یا نیمهباز، کاربرد گسترده دارد.
اصل عملکرد پیتوت تیوب
مبنای عملکرد پیتوت تیوب بر معادله برنولی استوار است. نوک تیوب در جهت جریان قرار گرفته و فشار کل را اندازهگیری میکند، در حالیکه پورت فشار استاتیک، فشار محیط جریان را دریافت مینماید. اختلاف این دو فشار به صورت زیر به سرعت جریان مرتبط است:
[
v = \sqrt{\frac{2 \, \Delta P}{\rho}}
]
که در آن:
- (v) سرعت سیال
- (\Delta P) اختلاف فشار کل و استاتیک
- (\rho) چگالی سیال
سرعت محاسبهشده در صورت نیاز، با در نظر گرفتن سطح مقطع جریان به دبی تبدیل میشود.
انواع پیتوت تیوب
پیتوت تیوبها متناسب با نوع کاربرد و شرایط فرآیندی در مدلهای مختلف طراحی میشوند:
- Standard Pitot Tube: برای اندازهگیری سرعت نقطهای
- Averaging Pitot Tube: جهت محاسبه میانگین سرعت در مقطع لوله
- Fixed Installation Pitot: نصب دائم در خطوط فرآیندی
- Portable Pitot Tube: استفاده موقت و کالیبراسیونی
مدلهای Averaging بهطور ویژه برای اندازهگیری دبی در قطرهای بزرگ و طولهای مستقیم محدود مناسب هستند.
استانداردهای طراحی و استفاده
مهمترین استانداردهای مورد استفاده شامل:
- ISO 3966
- ASME PTC 19.5
این استانداردها الزامات مربوط به:
- موقعیت نصب
- نقاط نمونهبرداری
- تصحیح پروفایل سرعت
- دقت اندازهگیری
را مشخص میکنند و رعایت آنها برای دستیابی به نتایج قابلاعتماد ضروری است.
متریال و ساختار
پیتوت تیوبها معمولاً از متریالهای زیر ساخته میشوند:
- Stainless Steel 304 / 316
- Duplex / Super Duplex (برای محیطهای خورنده)
- آلیاژهای مقاوم دمایی برای گازهای داغ و دودکشها
طول ساقه، قطر سوراخها و نوع اتصال بر اساس فشار، دما و سرعت جریان طراحی میشود.
مزایا و محدودیتها
مزایا:
- افت فشار بسیار ناچیز
- ساختار ساده و دوام بالا
- مناسب برای قطرهای بزرگ
- هزینه نگهداری پایین
محدودیتها:
- دقت وابسته به پروفایل سرعت جریان
- حساسیت به محل نصب
- نیاز به تصحیح چگالی در گازها
- محدودیت در سیالات با ذرات بالا
کاربردهای صنعتی پیتوت تیوب
پیتوت تیوب بهطور گسترده در موارد زیر استفاده میشود:
- اندازهگیری جریان هوا و گاز در داکتها
- سیستمهای HVAC صنعتی
- دودکشها و فلرها
- خطوط انتقال گاز
- پایش راندمان سیستمهای احتراقی
- کاربردهای کالیبراسیون و تست میدانی
جمعبندی مهندسی
پیتوت تیوب ابزاری ساده ولی مبتنی بر اصول دقیق مکانیک سیالات است که در صورت انتخاب صحیح نوع تجهیز، طراحی مناسب محل نصب و رعایت استانداردها، امکان اندازهگیری مطمئن سرعت و دبی سیالات را با حداقل افت فشار فراهم میسازد.
در اجرای پروژههای اندازهگیری جریان مبتنی بر فشار، آدرین صنعت ابزار دقیق پارس با تحلیل شرایط فرآیندی، استانداردهای مرتبط و محدودیتهای نصب، راهکارهای مهندسی متناسب با نیاز هر کاربرد صنعتی را توسعه میدهد.