Bir Pitot tüpü (veya basitçe pitot ) ölçülmesi için bir sisteminin elemanlarının biri olan hız ve sıvılar . Adını , 1732'de akan suyu ve tekne hızını ölçmek için bir cihaz öneren Fransız fizikçi Henri Pitot'a borçludur .
Gelen havacılık , Pitot ölçen toplam basıncı olan statik ve toplam basınç devresi ve belirlemesine ve nispi hız kendi ortamına göre uçağın.
Basit Pitot tüpünün bir su akımında çalışması, belirli bir hıza sahip bir akışkan parçacığının bu hız nedeniyle belirli bir yüksekliğe tırmanmasına izin verebilecek bir momentuma sahip olduğunu düşünürsek kolayca anlaşılır. . Aynı şekilde, bir taşı dikey olarak fırlatan herhangi biri, o taşa namlu çıkış hızı verildikçe o taşın yükseleceğini bilir.
Galileo ve cisimlerin düşüşü üzerine yaptığı araştırmadan bu yana , dikey bir başlangıç hızıyla taşın şu şekilde yükseldiğini biliyoruz :
(bu, taşın aerodinamik sürüklenmesini ihmal ederek).Çok fazla enerji kaybı olmaksızın (bir tür sıçrama tahtası sunarak) yörüngesinin yönünü kademeli olarak değiştirmesine izin verilmesi koşuluyla, neredeyse yatay bir hıza sahip bir su parçacığı için de aynıdır .
Yani elinizi bir sel akımına daldırdığınızda (karşıdaki animasyonda olduğu gibi), suyun belirli bir yüksekliğe yükseldiğini görebilirsiniz.
Suyun bu şekilde ulaştığı yüksekliğin gerçekten eşit olup olmadığını bilmek, lise fiziğinde iyi bir egzersiz oluşturabilir (viskoz sürtünme ile suda belirli enerji kayıpları bekleyebiliriz).
Henri Pitot daha akıllıca ilerledi: Akan SULARIN HIZINI VE GEMİLERİN DAYANMASINI ÖLÇMEK İÇİN MAKİNESİ için fikir kendisine geldiğinde coşkuyla doğaçladığı ilk deneyde, elini basit bir bükülmüş cam boru ile değiştirdi. Akıntıya bakarsanız ve bu düzenleme ile artık enerji kaybı olmaz: Cam tüp içinde çok hızlı yükselen su parçacıkları hızlarının iptal edildiğini görürler (su sütununun yüksekliğinin stabilizasyonundan sonra): bu nedenle artık herhangi bir korku yoktur. viskoz sürtünme ile enerji kaybı.
Ve bu Pitot tüpü durumunda, tüpteki suyun ulaştığı h yüksekliği gerçekten:
si , tüpün girişine ve dünyanın yerçekimine bakan akımın hızıdır .Pitot tüpü adını , 1732'de "akan suyun hızını ve gemilerin dümen suyunu ölçen bir makine" öneren ilk kişi olan Fransız fizikçi Henri Pitot'a ( 1695 - 1771 ) borçludur . Bu makine , modern Pitot-statik problarımız gibi, iki tüpten oluşur: biri ölçüm noktasında toplam basıncı alır ve diğeri aynı noktada (veya daha doğrusu çok yüksek bir noktada) statik basıncı alma eğilimindedir. . kapat).
Bununla birlikte, akıma bakacak şekilde yerleştirilmiş birinci delik toplam basıncı yakalarsa, ikinci delik (bükülmemiş cam tüpün sonunda) yerel statik basıncı "kabaca" yakalar. Daha doğrusu, onu çok az bir hassasiyetle yakaladı ( prizmanın aşağı akış tarafının ucuna kadar havalandırılması olgusu nedeniyle ( silindirin aşağı akış tarafının havalandırılması makalesine bakın ).
Toplam basıncın ölçülmesi oldukça kolaysa, belirli bir noktada sıvı veya gazlı bir akımın hızını ölçmek için cihazların zorluğunun, her şeyden önce bu aynı noktada mevcut olan iyi statik basıncı ölçmek olduğu anlaşılmalıdır. Bu soru üzerine, Pitot tüpü icadını takip edecek olan iki yüzyılda en çok gelişecek.
Kendi makinesiyle donatılmış olan Henri Pitot, yine de Paris'te Seine'de bazı hız ölçümleri gerçekleştirdi ve sonuçlarına göre, kıyılarda ve nehirlerin dibinde bir sınır tabakasının varlığını hissetti .
Richard W. Johnson, Handbook of Fluid Dynamics'te bu ölçümleri şu şekilde tanımlamaktadır: "1732'de, Paris'te Seine üzerindeki bir köprünün iki sütunu arasında, [Henri Pitot] akıntının hızını ölçmek için [kendi] aletini kullandı. Sonuçlarının aynı yıl Akademi'ye sunulması, Pitot tüpünün kendisinden daha önemlidir: Birkaç İtalyan mühendisin deneyimine dayanan çağdaş teoriler, akımın hızının belirli bir derinlikte olduğunu savundu. nehir, ölçüm noktası üzerinden akan su kütlesiyle orantılıydı; bu nedenle akıntının hızının derinlikle arttığı görüldü. Pitot, enstrümanı sayesinde, gerçekte akıntının hızının derinlik ile azaldığını kanıtladı. . "
Richard W. Johnson ayrıca Henri Pitot'un buluşunu şu şekilde tarihsel perspektife yerleştiriyor: "[…] Pitot tüpünün 1732'deki gelişimi deneysel Akışkanlar Dinamiği'nde önemli bir ilerleme teşkil ediyor. Ancak, 1732'de Henri Pitot varoluştan yararlanamadı. 20 yıl sonrasına kadar Euler tarafından elde edilemeyen Bernoulli denklemi. Pitot'un tüpünün çalışmasına ilişkin mantığı bu nedenle tamamen sezgiseldi ve yaklaşımı (durma noktasındaki toplam basınç ile statik basınç arasındaki farkı ölçerek) tipik olarak Deneysel. Anderson (1989) tarafından tartışıldığı gibi, Bernoulli denkleminin Pitot tüpüne uygulanması, ölçülen iki basınçtan dinamik basıncı (daha sonra akış hızını) türetmek için, 1913 yılına kadar Üniversitesi'nden John Airey tarafından sunulmadı. Michigan. […] Bu nedenle Pitot'un ustaca icadının Fluid Dynamics'e bir uygulanabilir deneysel araç… "
Henri Pitot'un ilk ölçümlerinden bir yüzyıldan fazla bir süre sonra, Pitot tüpü kavramı Fransız mühendis Henry Darcy tarafından ele alındı ve geliştirildi .
1909'da Heinrich Blasius, Berlin Hidrolik ve Gemi İnşası Deneysel Enstitüsü tarafından halihazırda kullanılmakta olan bir düzine iki noktalı yakalama cihazının su akımında test edildiğini anlattığı bir Almanca makale yayınladı. Bu makalede, bu cihazların birçoğunun zayıf statik basınç ölçümlerinden dolayı başarısız olduğunu buldu. Üstelik, ilk Akışkanlar Mekaniğinin arzusu, '' ve '' toplam basıncı '' ve '' statik basıncı tam olarak aynı noktada ölçmekti (bu, rüzgar tünelinde hızların dağılımını kolayca kurmayı mümkün kılardı. vücutlar). Bununla birlikte, Toplam Basıncı ölçen tüp, mevcudiyetiyle yerel akışı zorunlu olarak değiştirir, bu nedenle statik basıncı aynı noktada (ve aynı anda) ölçmek mümkün değildir. Ludwig Prandtl , Blasius'un Berlin'de (1908) ölçümlerini yaptığı sırada, Göttingen'deki rüzgar tünelinde büyük bir başarıyla, bir kuyruk ünitesinin kanatçık etkisiyle akışa karşı tutulan bir Pitot-statik tüp kullandı. Yakında `` Prandtl anteni '' olarak adlandırılacak olan bu kombine Pitot-statik tüp , basıncın ölçüldüğü durma noktasının arkasındaki tüpün 3 çapındaki statik basıncı (~% 1,5 hata ile) ölçtü.
Gelen havacılık , Prandtl anten sonra devralan Étévé sistemi kanat (Resimin) üzerine yerleştirilen küçük bir kürek elastik geri tepme ile hızı ölçüldü.
Prandtl, oldukça hızlı bir şekilde, anteninin orijinal şeklini, 3D Rankine yarım vücut burnunu daha tekrarlanabilir bir yarım küre-silindirik burun ile değiştirerek değiştirdi (aşağıdaki resim).
Prandtl anteninin (veya kombine Pitot-statik tüpünün) sonraki uygulamalarında, uçağın hızını ölçmeye yönelik uygulamalarda , toplam basıncın alındığı durma noktası ile statik basıncın olduğu delik (veya delikler) arasındaki mesafe yakalanan yalnızca artmıştır: anten, akışın uçağın herhangi bir etkisinden uzak olduğu bir alana yerleştirilmiştir (örneğin, gövdenin burnunun veya kenar kanat saldırı basıncının yeterince ilerisine), böylece akışın statik basıncı durma noktasında ve bu statik basıncın yakalama deliğinde yaklaşık olarak aynıydı.
Uçak üreticilerinin mevcut uygulamasında (ses altı ticari uçaklarla ilgili olarak), Prandtl anteni basit Pitot sensörleri ( sınır tabakasının hemen dışındaki toplam basıncı ölçen) lehine terk edilmiştir ; statik basınç, tek Pitot tüpünün ölçüm deliği ile aynı apsis üzerinde (gövdenin burnundan) gövde: bu iki ölçüm, aşağıdaki diyagramda gösterilen altı ayrıcalıklı konumdan birinde yapılır.
Bir Prandtl (de) anteni (adını Ludwig Prandtl'den almıştır ), kombine bir Pitot-statik tüptür. Hızını ölçmek istediğimiz akışkanla iletişim halinde olan delikleri belirli bir şekilde düzenlenmiş iki koaksiyel tüpten oluşur:
Bir manometre , iki boru arasındaki basınç farkını, yani dinamik basıncı ölçer ve bu nedenle, borunun etrafındaki sıvının akış hızının hesaplanmasını mümkün kılar. Havacılıkta bu hız , uçağın etrafındaki göreceli rüzgar hızına karşılık gelir; bu hız , uçağını her zaman durma hızının üzerinde ve maksimum hızının altında tutması gereken pilot için temel bilgilerden biridir . Göreceli rüzgar hızının bilinmesi, aynı irtifadaki hava rüzgar hızının bilinmesi durumunda, hızın yere ve uçağın tüketimine göre hesaplanmasını da mümkün kılar .
Pitot , atmosferik basıncın ve sensör üzerindeki rüzgar hızından kaynaklanan basıncın (veya dinamik basınç ) ortak etkisiyle oluşturulan toplam basıncı yakalar .
Statik çıkış (Pitot ile birlikte veya değil) , terimin genel anlamıyla atmosferik basınç olan statik basıncı yakalar .
Anemometre bu iki basınç arasındaki farkı, yani dinamik basıncı ölçer ve bunu belirtilen hava hızına dönüştürür . Bu hız, doğal hızdan (rakımla artar) ve yer hızından ( rüzgardan etkilenen) farklıdır .
Sıkıştırılamaz bir akış durumunda (yani 0.3'ten küçük bir Mach sayısı için ses altı rejimde ), hız Bernoulli teoremi uygulanarak hesaplanır . Havada, bir basınç sensörü veya basit bir manometre ile ölçülen hız ile dinamik basınç p t- p s arasında doğrudan bir ilişki veren z terimini ihmal etmek mümkündür :
v = hız (m / s cinsinden) p s = statik basınç (Pa veya N / m² cinsinden) p t = toplam basınç (Pa veya N / m² cinsinden) ρ = akışkanın yoğunluğu (kg / m³ cinsinden, deniz seviyesinde hava için 1.293)Sıkıştırılabilir bir akış durumunda (0.3'ten büyük Mach sayısı), sıkıştırılabilir akışlara genişletilmiş Bernoulli teoreminin formülasyonunu kullanmak gerekir. Rakımdaki z farkını göz ardı ederek , Mach sayısını hesaplamak için aşağıdaki ilişki kullanılır:
M = Mach numarası p t = toplam basınç p s = statik basınç γ = akışkanın ısı kapasitelerinin oranı C p / C v .
Uygulamada, artık p t - p s olarak tanımlanan dinamik basıncın ölçümü ile ilgilenmiyoruz ; Bu hız aralığı için tasarlanmış sistemler statik ve toplam basıncı ayrı ayrı ölçer ve değerleri bir bilgisayara iletir.
Pitot tüpü, Henri Pitot'un Kraliyet Akademisi anısına yazdığı reçeteye göre gemilerde kullanılan kütük sistemlerinden biriydi . Genellikle omurganın altına yerleştirilir ve hız testi sırasında kalibre edilir. Bir teknenin hızının bir basınç ölçümü kullanılarak ölçümü, daha sonra ölçümü tek bir sistemde birleştiren Reverend Edward Lyon Berthon (1849) tarafından geliştirilen Charles Grant, Viscount of Vaux (1807) deneylerine kadar izlenebilir. dinamik. Deniz ortamında (yosun vb. ) Tüplerin temiz tutulmasındaki zorluklar nedeniyle bu sistem terk edilmiştir .
Havacılıkta Pitot tüpü, anemobarometrik sistemin kurucu unsurlarından biridir . Statik tıpa ile birlikte, anemometrenin (bir diferansiyel basınç göstergesi) belirtilen hava hızını ölçmesine izin verir . Bağımsız olabilir veya statik fişli ve olay problu kombine bir probun parçası olabilir . Yedeklilik sağlamak için iki veya üç bağımsız sonda olabilir.
Pitotlar, borunun ağzında 1'e yakın, yani neredeyse sıfır hız olan bir basınç katsayısı elde etmek için, hava akışının bozulmadığı, büyük ölçüde yerel akışa paralel olarak çeşitli yerlere yerleştirilir . Tek motorlu bir pervane üzerinde, pervanenin patlamasına maruz kalmayacak şekilde kanadın alt yüzeyinin altına yerleştirilir . İkiz bir motorda veya bir jet uçağında, genellikle buruna tutturulur. Bir kanatta, genellikle gövdenin ön ucunda bir pitot ve kanadın önündeki bir anten üzerinde başka bir pitot bulunur.
Statik veya toplam basınç muslukları gibi birleşik pitot / statik / olay probları, genellikle tüm olağan olaylarda yerel basıncın sonsuzdaki statik basınca (atmosferik basınç) olabildiğince yakın olduğu gövdenin yan tarafına yerleştirilir. (ya uçağa yakın bir yerel hava hızı ya da yine 0'a yakın bir basınç katsayısı. Bu belirli konumlar, aşağıdaki diyagramda altı mavi dikey üzerindedir). Konum 1, bir prototipi test ederken (uzun bir antenin sonunda) kullanılır. Herhangi bir kaymanın etkisini azaltmak için, sol ve sağ statik soketler birbirine bağlanabilir. Aşağıdaki Embraer fotoğrafı, pozisyon 2'deki (sıklıkla kullanılan) bir Pitot tüpünü göstermektedir. Borunun yerel akışa paralel (dolayısıyla uçak gövdesine paralel) yönlendirildiğine dikkat edin; aynı zamanda sınır tabakasının dışındadır .
Pitot, don birikmesi nedeniyle tıkanmasını önlemek için çoğunlukla elektrikli bir ısıtma ile donatılmıştır. Yerde, özellikle bir böceğin içine girmesini önleyen koruma ile kaplıdır.
Bir gövdenin kanatları üzerindeki statik basıncın tipik eğrisi.
Airbus A380 kombine anemometri ve hücum açısı probundaki pitot tüpü ( yardımcı pilot tarafı )
Embraer ERJ 135'in burnundaki pitot tüpü
Savaş uçakları söz konusu olduğunda, uçağın hareket edebileceği yüksek hızlar ve açılar, ya birkaç açıklığa sahip olan ya da merkezde büyütülmüş bir tüp ve daha ince bir tüp bulunan özel tüp şekillerinin geliştirildiği anlamına gelir. dinamik basıncı ölçmek için kullanılmaktadır.
Prensip olarak, Pitot tüp sistemleri yalnızca akışın önüne yerleştirildiklerinde bir ölçüm sağlar. Cihazın düzlemine dik olan hızın ölçülmesi gereken durumlarda, anemoklinometrik problar kullanılabilir; bazı modeller, birkaç açıklık (5 veya 7) sunan bir Pitot tüpüne dayanmaktadır. Her bir tüpten gelen basınçları karşılaştırarak, akışın açısı ve hızı belirlenebilir.
Tüm şekillerde pitot tüpleriBlasius, 1909'da, Prandtl'den çok farklı Pitot tüplerini test ederken (Prandtl'ın ilk standardı oluşturacak olan Pitot tüpü) şunları kaydetti: “Yine de, bu Pitot tüp modelleri için [Prandtl'ın modelinden çok farklı], Akışkanlar mekaniği yasaları, iki açıklıktaki basınç farkı ile akışın gerçek dinamik basıncı arasında her zaman orantılı olduğu anlamına gelir [ ] "
Bununla birlikte, metninde, akışkanlar mekaniğinin bu yasalarına her zaman saygı gösterilmediğini, çünkü artık bildiğimiz gibi, Reynolds sayısı bazen bir akışı oldukça radikal bir şekilde değiştirmek için müdahale ettiğini belirtiyor . Ancak, Reynolds sayısı akışkanlar mekaniğinin tümünün üzerindeki üstün yerine henüz yerleşmemiş olduğundan, Blasius akıştaki bu değişikliklerin nedeninin yalnızca bir örneğine sahip olabilir (bu bağlamda, Crise_de_traine makalesine bakın ).
Dahası, Reynolds sayısının belirli aralıklarında, belirli cisimlerdeki akışın önemli ölçüde değişmediği düşünülebilir, yani. bu cisimlerin yüzeyindeki basınç katsayılarının dağılımının sabit kaldığı. Eğer iki Verilen noktaları, örneğin, Reynolds bu aralıkta sürekli, fark biri yazabilir söylemek olduğunu da öyle .
Basınç katsayısının tanımına bakarsak, yani:
veya:
p , dikkate alınan noktada ölçülen statik basınçtır, akışın statik basıncı (yani vücut tarafından yaratılan rahatsızlıklardan uzakta), vücuttan uzaklaşan akışın hızı, sıvının yoğunluğu.başlığını şuna dönüştürebiliriz:
eşitlik ve noktada vücut üzerinde ölçülen statik basınçlar vardır ve ve ya akışın dinamik basıncıdır .
Bu son eşitlik şunlara dönüştürülmelidir:
Bu, dikkate alınan Reynolds aralığında, bilerek ve (gövdenin iki farklı noktasındaki statik basıncı) akışın dinamik basıncını ve dolayısıyla bu akışın hızını belirleyebileceğimiz anlamına gelir.
Uygulamada, açık bir şekilde, basınçlar için avantajlı olacak ve olabildiğince farklı olması, böylece bir manometrenin farklarını kolayca ölçebilmesi sağlanacaktır.
Aşağıda, yukarıda gösterilen fiziksel ilkenin bir dizi uygulaması gruplanmıştır.
Tarihsel olarak, venturi anemometrik cihazlar bu prensibi ilk kullananlardır (karşıt resim). Bir venturi , boynundaki mutlak statik basınçta güçlü bir düşüş yaratan bir basınç düşürme cihazı olarak düşünülebilir . Venturinin boynundaki mutlak statik basınç bu nedenle akışın mutlak statik basıncından daha düşüktür . Sonuç olarak, klasik farkta (Pitot tüpü için dinamik basıncı veren) gövdeden uzaklaşmanın mutlak statik basıncı yerine boyunda bu mutlak statik basıncı kullanırsak , toplam basınçtan daha küçük bir miktar çıkarırız. böylece sonuç daha güçlüdür. Bu fark bir diferansiyel basınç göstergesi tarafından otomatik olarak ölçüldüğünden, bu ikinci cihaz daha güçlü bir farka maruz kalır, bu nedenle hassasiyeti daha az olabilir.
Rüzgar tüneli ölçümleri, boğaza göre basıncın , tek bir venturi için, akışın dinamik basıncının -5 veya -6 katına ve çift venturi için -13.6 katına kadar düşebileceğini göstermektedir. Karşıdaki resimde, diferansiyel basınç göstergesi venturinin boynundaki mutlak basıncı algılayan deliğe ve geleneksel olarak yola bakan bir toplam basınç deliğine bağlanır .
Bu tip venturi cihazı, metal diyafram basınç göstergelerinin düşük hızlar (planör ve yavaş düzlemler) için yeterince hassas olmadığı bir zamanda kullanıldı, ancak günümüzde artık kullanışlı değil, çünkü özellikle don, iç akışı önemli ölçüde değiştirebilir. venturide. Fransa'da bu hız ölçüm cihazlarını üreten üretici Raoul Badin'di , böylelikle badin terimi havacılık dilinde "hız" ile eşanlamlı hale geldi.
Borulardaki ve kanallardaki akışkan hızı ölçümleri için, kombine bir Pitot-statik tüpün kullanılması, bu cihazın kanallara sokulmasının zorluğu ve basınç toplama deliklerinin kolayca kirlenebilmesi nedeniyle zorlaşmaktadır. Bu sorunları hafifletmek için silindirik cihazlar geliştirilmiştir (kanala dirsekli veya tamamen içinden geçen), bu silindirler sızdırmazlığı sağlayan bir salmastra kutusu vasıtasıyla kanallara kolayca sokulabilir ve geri çekilebilir . Bahsedilen silindirler dairesel veya kare kesitli olabilir ve bir, iki veya çok sayıda toplama deliği içerebilir (ikinci durum, kanaldaki ortalama bir hızın değerlendirilmesine izin verir, karşıt görüntü). Tüm bu cihazlar , manometrede okunan diferansiyel basınç ölçümünden sıvının gerçek ortalama hızına geçmeyi mümkün kılan sabit bir şekilde karakterize edilir . Bu çeşitli tanımlar sabit bir arada var örneğin teorik hız kanalının sıvı gerçek ortalama hız oranı olarak alır, bir için ( iki delik veya delikler kümesi arasındaki basınç farkıdır yoğunluğu arasında kanalda akan sıvı). Pratikte, dairesel silindirli manometreler için bu şekilde tanımlanan sabit genellikle 0.85 mertebesindedir, ancak bu manometrelerin periyodik olarak kalibre edilmesi için zamanla değişmesi verilmiştir.
Bazı şirketler, akımda köşegenlerine göre sunulan kare kesitli silindirli cihazlar sunmaktadır. Bir şirket, negatif basınç katsayılarını yakalamaya yönelik delikleri artık tabanında değil, bölümün yanlarında olan bir colt topu şeklinde kesit silindirleri sunmaktadır .
S şekilli pitotmetreler (veya çift yönlü veya tersine çevrilebilir )1896'da Edward S. Cole , Cole pitometresi veya tersinir pitotmetre veya alternatif olarak "S" pitot tüpü veya Staubscheibe Pitot tüpü (Staub toz anlamına gelir ) olarak bilinen bir pitometre (son pitot t'siz) tasarladı . Bu cihaz, delikleri akışa dönük veya geriye dönük iki simetrik tüpten oluşur. Bu pitotmetrenin akımdaki sunumu prensipte tersine çevrilebilir (dolayısıyla adı tersine çevrilebilir ), ancak deliklerin bu basit tersine çevrilmesi genellikle hafif asimetrilerden (büyük etkiler üreten) dolayı farklı bir sabitin kullanılmasını gerektirir. Bu pitotmetre S, gazlar yoğunlaştırılabilir ürünle doyurulduğunda veya tozla yüklendiğinde (iki deliğinin geniş çapından dolayı) tercih edilir, ancak bu akışın yönünü bilmeyi gerektiren akışla hizalanması gerekir. Bu cihazların geometrik özelliklerine göre sabiti (hızda) 0,8 veya 0,9 arasında değişir.
Yönlü problarPrensip olarak, yönlü sonda (karşısındaki görüntü), akış yönü bilinmeyen bir sıvının hızının ölçülmesine izin verme eğilimindedir. Bu amaçla, bir silindirin ön yüzünde (aynı dairesel enine kesitte) üç basınç algılama deliği bulunur, iki uç delik, merkezi delikten tam bir açıyla (30 ° 'ye yakın) simetrik olarak yerleştirilir. Basınçların sonsuz bir silindir üzerindeki dağılımı, bu azimut 30 ° 'den çok uzak olmayan bir sıfır basınç katsayısı noktası çizerek , statik basınç vücuttan uzakta teorik olarak yakalanabilir . Bu nedenle, bu probu kullanmanın yöntemi, onu akışa sokmak ve iki yan delikteki basınç aynı olana kadar ekseni etrafında döndürmek olacaktır (bu basınç, daha sonra bu basınç, vücuttan uzağa akışın statik basıncına eşittir. ). Merkezi delikten alınan basınç (bu prensipte Toplam Basınçtır) ile yan deliklerden birinin basıncı arasındaki fark Dinamik Basıncı verir. Pratikte, bu yöntemin uygulanması güçtür.
Kiel toplam basınç sensörleri1935'te G. Kiel, yalpalama ve eğimdeki konumuna çok duyarsız bir toplam basınç probu geliştirdi.
Kiel dönüştürücünün dikkat çekici bir özelliği, geniş bir hız aralığında 40 ° 'ye kadar sapma ve eğim açıları için% 1 dahilinde doğru olmasıdır. Daha yeni United Sensors modelleri (resim ekli) bu duyarsızlık niteliklerini 64 ° açılara kadar itiyor.
Kiel probunun yalnızca toplam basıncı ölçtüğüne dikkat etmek önemlidir.
Pitot tüpü otomobillerde, hızın sadece lastiklerin dönüş hızından çıkarılamadığı durumlarda kullanılır. Hassasiyet: İki ölçümün (pitot tüpü ve tekerlek dönüş hızı) karşılaştırılması, lastik kırılmasının dinamik gelişimini anlamayı mümkün kılar.
Pitot tüpü, meteorolojiye uygulama için bir anemometre olarak kullanılabilir. Aslında, ölçümü gerçekte bağıl rüzgarın ölçümüdür . Cihaz sabitlenmişse rüzgar hızını ölçer. Pitot tüpü aynı zamanda çok sağlam bir sistem olma avantajına da sahiptir ve hasar görme ihtimali olan az sayıda hareketli mekanik parçaya sahiptir.
Pitot tüpünün iki şekli vardır, bir S-şekli ve bir L-şekli, örneğin endüstriyel bacalardaki gaz halindeki çıkış hızında da kullanılabilir.
Bir Pitot tüpü (toplam basıncın ölçülmesi) bloke edildiğinde, araç hızı ölçümü artık mümkün değildir. Tıkanmış bir pitot tüpünün ani sonucu, uçak irtifa kazandıkça artan hızın hatalı bir ölçümüdür.
Pitot tüpünün bir uçakta tıkanması çoğunlukla su, buz veya böceklerden kaynaklanır. Bunu önlemek için, havacılık yönetmelikleri Pitot tüplerinin uçuş öncesi denetimini sağlar. Ek olarak, birçok Pitot tüp cihazı bir buz çözme sistemi ile donatılmıştır (ikincisi aletli uçuş için sertifikalı uçaklar için gereklidir ).
Birçok olası arıza durumundan dolayı, büyük uçaklar genellikle birkaç pitot sondasından oluşan yedekli bir sisteme sahiptir, genellikle en az 3'tür. Bu nedenle, sondalardan biri diğerlerinden çok farklı sonuçlar vermeye başlarsa, bunun sonucu çıkarılabilir. kusurludur ve belirtilerini görmezden gelin. Yalnızca 2 olsaydı, hangisinin hatalı olduğunu bilemezdik, çünkü bir arıza duruma göre daha yüksek veya daha düşük bir hızın okunmasına neden olabilir. Ek olarak, bazı uçaklar gerektiğinde kullanılabilen ek bir geri çekilebilir Pitot probu ile donatılmıştır.
Statik basınç çıkışı engellendiğinde, Pitot sistemine dayalı tüm cihazlar etkilenir: altimetre sabit bir değerde kalır, dikey hız sıfır kalır, cihazın hızı hatalı olur, Tıkanmış bir Pitot tüpü durumunda: hız göstergesi, uçak irtifaya tırmandığında azalmış gibi görünecektir. Kabinin basınç altında olmadığı uçaklarda genellikle kokpitin içinden bağlanabilen bir acil durum statik sondası bulunur.
Pitot problarının içsel kusurları vardır:
Yoğunluk hataları Bu hatalar hız ve irtifa ölçümlerini etkiler. Bu hata, atmosferdeki irtifa (meteoroloji) ile ilgili olmayan basınç değişimlerinden kaynaklanmaktadır. Sıkıştırılabilirlik hatası Sıkıştırılamaz akışkanın yaklaştırılması artık yapılamadığında ve hızı hesaplayan formül artık geçerli olmadığında sıkıştırılabilirlik hataları ortaya çıkar . Bu içsel hata, özellikle ses hızının deniz seviyesindeki değerinden daha düşük olduğu yüksek rakımlarda ortaya çıkar Bu hatalar, 10.000 fitin üzerindeki rakımlarda ve 200 deniz milinin üzerindeki hızlarda önemli hale gelir. Bu koşullar altında hız göstergesi, cihazın gerçek hızından daha düşük bir hız bildirir. Pratikte, yarı küresel-silindirik bir pitot tüpü üzerindeki NACA testleri , durma noktasının 3 ila 7 çap gerisine yerleştirilen deliklerde statik basınç ölçümünün, Mach 0.6'ya kadar hıza duyarsız kaldığını gösterir.Bu tüpler don, moloz, böceklerle tıkanırsa uçağın pilotlarına ve araç üstü aletlerine yanlış hız ölçümü sağlanır . Pitot tüplerinde hatalı hız ölçümü birkaç hava kazasına neden olmuştur :