皮托管的结构原理及应用
测速管的结构原理
测速管的结构原理测速管，也被称为皮托管，是一种用于测量流体流速的仪器。
它的结构相对简单，主要由一个细长的导压管和一个测压管组成。
下面，我将详细介绍测速管的结构原理。
首先，我来介绍一下测速管的结构。
测速管通常由一个导压管和一个测压管组成。
导压管是一根细长的管道，一端进入流体，另一端接在测压管上。
测压管则连接到压力表或其他测量装置上，用于测量压力差。
测速管原理的基础是伯努利方程和连续性方程。
根据伯努利方程，流体在流动过程中速度的增加会导致压力的降低。
而根据连续性方程，流体通过管道时，流量是恒定的，即在管道横截面积减小的地方，速度增加，压力降低，在管道横截面积增大的地方，速度减小，压力增加。
测速管的工作原理是通过测量流体流经导压管和测压管的压力差来确定流速。
当流体通过导压管时，由于导压管的截面积较小，流速会增加，从而导致压力降低。
然后，流体通过测压管，测压管的截面积较大，流速减小，从而压力也增加。
根据伯努利方程，流体在流动过程中速度和压力之间存在反比关系。
因此，通过比较导压管和测压管的压力差，我们可以确定流体的流速。
在实际应用中，测速管一般会配合流量计使用。
流量计可以通过读取测压管上的压力差转换为流速或流量值。
流量计的类型有很多种，常见的有多孔板流量计、差压流量计和短管流量计等。
需要注意的是，测速管在应用时需要根据具体情况选择合适的型号。
测速管的型号取决于流速范围、流体性质和精度等参数。
此外，在使用过程中还需要考虑测速管的安装位置和流体的物理特性，以确保测量结果的准确性。
总结来说，测速管是一种用于测量流体流速的仪器，它基于伯努利方程和连续性方程的原理工作。
通过比较导压管和测压管的压力差，可以确定流体的流速。
测速管通常配合流量计使用，用于测量流量和流速的值。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的测速管型号，并考虑安装位置和流体性质等因素，以确保测量结果的准确性。
皮托管原理图
皮托管原理图
皮托管是一种用来测量流体流速的装置，它利用了流体动能和静压力之间的关系。
在流体中，当流速增加时，静压力就会降低，而皮托管正是利用了这一原理来进行测量的。
皮托管的原理图如下所示：
（图略）。
在皮托管原理图中，可以看到有一个管道，管道中间有一个垂直放置的细管，
这就是皮托管的主要构造。
当流体通过管道时，流速较快的地方静压力较低，而流速较慢的地方静压力较高。
而细管的作用就是通过测量静压力的变化来确定流速的大小。
皮托管的工作原理可以用一个简单的公式来表示：
V = k√(2gh)。
其中，V代表流速，k代表一个常数，g代表重力加速度，h代表静压力的变化。
从这个公式可以看出，流速和静压力的变化是成正比的关系，也就是说，当静压力变化较大时，流速也会变得较大。
皮托管的原理图中还有一个重要的部分就是U形管，它的作用是用来测量静压力的变化。
当流体通过细管时，U形管中的液面会产生位移，这个位移的大小正好可以用来表示静压力的大小。
通过测量U形管中液面的位移，就可以确定流速的
大小。
除了流速的测量，皮托管还可以用来测量流体的密度。
因为在皮托管中，流速
和静压力的变化是成正比的关系，而密度和静压力的变化也是成正比的关系，所以通过测量静压力的变化，也可以确定流体的密度。
总的来说，皮托管是一种非常有效的流速测量装置，它利用了流体动能和静压力之间的关系，通过测量静压力的变化来确定流速的大小。
同时，它还可以用来测量流体的密度，具有非常广泛的应用价值。
希望本文对皮托管的原理有所帮助，谢谢阅读！。
皮托管式流量计的测量原理及结构特点
皮托管式流量计的测量原理及结构特点皮托管是一种经典的流速测量元件，已经具有多个国际、国家标准和检定规程，广泛地应用于风洞流量标准装置、航空、气象、环保等领域。
针对冶金企业煤气的特点，这一经典的测量元件在测头型式、产品结构上，需要进行针对性的开发设计，才能很好地用于冶金企业煤气计量。
1、自整流V型皮托管式流量计的测量原理用皮托管进行封闭管道气体流量的测量是一种具有国际标准的测量方法。
在工业测量领域，由于成本和现场环境的限制，自整流V型皮托管式流量计依据采用单管的方式测量流量，其流速传感器依据皮托管原理设计，见图1。
在实际煤气流量测量和计算中，差压通过高性能的差压变送器进行测量，密度根据煤气的组分进行计算，公式中的测头系数、流速分布系数、干扰系数是能否准确测量流量的关键。
测头系数通过风洞标准流量装置进行标定来确定。
2、自整流V型皮托管式流量计的测头结构特点为了适应煤气脏污、含水、腐蚀性强等特征，自整流V型皮托管式流量计设计了V型带整流槽的流速测头。
V型测头的角度经过计算流体力学分析方法和流量标准装置验证，达到了最优化设计。
该种测头能长期使用于煤气、烟道气等脏污介质的流量测量，具有以下优点：（1）取压孔孔径大，防脏污堵塞能力强；（2）V 型测头为前后对称型式，可用于双向流的测量；（3）管线压力1 MPa 以内，均可不停气在线开孔安装；（4）带有吹扫接口，可连接吹扫装置，可用蒸汽或氮气进行吹扫；（5）设计在线疏通装置，可以在不停煤气、不拆卸流量计的情况下，进行流量计的清灰、清渣维护，并且不会产生煤气泄漏。
3、自整流V型皮托管式流量计的防堵原理测量冶金企业煤气的流量计，关键是能适应介质脏污，下面通过对比分析均速管式流量计堵塞的机理，来介绍自整流V型皮托管式流量计所采用的防堵结构设计，以及如何从原理上解决煤气中脏污杂质产生堵塞的这一问题。
（1）V型皮托管流量计采用大孔径测头，测头取压口的直径达到10mm。
（2）从测头取压口开始的整个取压管内介质为静止状态，粉尘、焦油等污物不会被带入引压管路中，因此不会产生因粉尘埋积而导致的堵塞。
全压-动压-静压-与-皮托管
皮托管，又名“空速管”，“风速管”，英文是 Pitot tube。
皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国 H.皮托发明而得名。
严格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速管，但习惯上多把风速管称作皮托管。
目录1 用途2 定义3 应用4 原理5 其他用途6 全压，动压，静压知识1 用途皮托管的构造如图，头部为半球形，后为一双层套管。
测速时头部对准来流，头部中心处小孔（总压孔）感受来流总压 p0，经内管传送至压力计。
头部后约 3～8D 处的外套管壁上均匀地开有一排孔（静压孔），感受来流静压 p，经外套管也传至压力计。
对于不可压缩流动，根据伯努利方程和能量方程可求出气流马赫数，进而再求速度。
但在超声速流动中，皮托管头部出现离体激波，总压孔感受的是波后总压，来流静压也难以测准，因而皮托管不再适用。
总压孔有一定面积，它所感受的是驻点附近的平均压强，略低于总压，静压孔感受的静压也有一定误差，其他如制造、安装也会有误差，故测算流速时应加一个修正系数ζ。
ζ值一般在 0.98～1.05 范围内，在已知速度之气流中校正或经标准皮托管校正而确定。
皮托管结构简单，使用方便，用途很广。
如飞机头部或机翼前缘常装设皮托管，测量相对空气的飞行速度。
2 定义空速管也叫气流方向传感器或流向角感应器，与精密电位计（或同步机或解析器）连接在一起，提供出一个表示相对于大气数据桁架纵轴的空气流方向的电信号。
3 应用1 / 4空速管是飞机上极为重要的测量工具。
它的安装位置一定要在飞机外面气流较少受到飞机影响的区域，一般在机头正前方，垂尾或翼尖前方。
同时为了保险起见，一架飞机通常安装 2 副以上空速管。
有的飞机在机身两侧有 2 根小的空速管。
美国隐身战斗机F-117 在机头最前方安装了 4 根全向大气数据探管，因此该机不但可以测大气动压、静压，而且还可以测量飞机的侧滑角和迎角。
有的飞机上的空速管外侧还装有几片小叶片，也可以起到类似作用；垂直安装的用来测量飞机侧滑角，水平安装的叶片可测量飞机迎角，为了防止空速管前端小孔在飞行中结冰堵塞，一般飞机上的空速管都有电加温装置。
皮托管测量流速的原理
皮托管测量流速的原理
皮托管是一种测量流速的仪器，其原理是通过流体动量定理来计算流速。
当流体通过管道时，它会受到管道内的摩擦力和阻力的影响，从而导致流速的变化。
皮托管利用了这种变化来计算流速。
皮托管由一个主管和一个垂直于主管的压力孔组成。
当流体通过主管时，它会经过一个收缩段，使流速增加，压力降低。
然后流体通过一个扩张段，流速减小，压力增加。
在这个过程中，流体在压力孔处产生一个压力差，这个压力差与流体速度成正比。
通过测量这个压力差，就可以计算出流速。
皮托管的优点在于它可以在不同的流量范围内提供准确的测量结果。
它也可以测量多相流体和高温高压流体。
然而，由于皮托管的结构比较复杂，所以安装和维护成本较高。
此外，皮托管对流体粘度和密度的变化比较敏感，因此在这些情况下需要进行校正。
总之，皮托管是一种可靠的测量流速的仪器，其原理是通过流体动量定理来计算流速。
虽然它有一些缺点，但它在工业和科研领域中得到广泛应用。
全压,动压,静压与皮托管
皮托管，又名“空速管”，“风速管”，英文是Pitot tube。
皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国H. 皮托发明而得名。
严格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速管，但习惯上多把风速管称作皮托管。
目录1 用途 2定义3应用4原理5其他用途6全压，动压，静压知识1用途皮托管的构造如图，头部为半球形，后为一双层套管。
测速时头部对准来流，头部中心处小孔（总压孔）感受来流总压p0 ，经内管传送至压力计。
头部后约 3 ～ 8D 处的外套管壁上均匀地开有一排孔（静压孔），感受来流静压p ，经外套管也传至压力计。
对于不可压缩流动，根据伯努利方程和能量方程可求出气流马赫数，进而再求速度。
但在超声速流动中，皮托管头部出现离体激波，总压孔感受的是波后总压，来流静压也难以测准，因而皮托管不再适用。
总压孔有一定面积，它所感受的是驻点附近的平均压强，略低于总压，静压孔感受的静压也有一定误差，其他如制造、安装也会有误差，故测算流速时应加一个修正系数ζ。
ζ值一般在 0.98 ～1.05范围内，在已知速度之气流中校正或经标准皮托管校正而确定。
皮托管结构简单，使用方便，用途很广。
如飞机头部或机翼前缘常装设皮托管，测量相对空气的飞行速度。
2定义空速管也叫气流方向传感器或流向角感应器，与精密电位计（或同步机或解析器）连接在一起，提供出一个表示相对于大气数据桁架纵轴的空气流方向的电信号。
3应用空速管是飞机上极为重要的测量工具。
它的安装位置一定要在飞机外面气流较少受到飞机影响的区域，一般在机头正前方，垂尾或翼尖前方。
同时为了保险起见，一架飞机通常安装 2副以上空速管。
有的飞机在机身两侧有2根小的空速管。
美国隐身战斗机F-117 在机头最前方安装了4根全向大气数据探管，因此该机不但可以测大气动压、静压，而且还可以测量飞机的侧滑角和迎角。
有的飞机上的空速管外侧还装有几片小叶片，也可以起到类似作用；垂直安装的用来测量飞机侧滑角，水平安装的叶片可测量飞机迎角，为了防止空速管前端小孔在飞行中结冰堵塞，一般飞机上的空速管都有电加温装置。
皮托管的静压测量原理
皮托管的静压测量原理皮托管是一种常用于测量流体静压的仪器。
其原理基于贝努利定律和连续性方程，通过测量流体的压差来计算流体的速度和流量。
皮托管由一个细长的金属管和一个压力传感器组成。
当流体通过管道流动时，流体会进入皮托管的入口，然后通过管道中的细长管道，最后流出管道的出口。
在细长管道的入口处，由于流体流动的缘故，会形成一个较高的静压。
而在细长管道的出口处，由于流体流动速度加快，静压会降低。
皮托管的压力传感器位于细长管道的入口处，可以测量流体在入口处的静压。
根据贝努利定律，流体的总能量是守恒的，即压力能、动能和位能之和保持不变。
当流体通过细长管道时，由于速度增加，静压降低，而动能增加。
因此，通过测量入口处和出口处的静压差，可以计算出流体的速度。
根据连续性方程，流体在细长管道中的流量是恒定的。
流量可以通过速度和管道横截面积的乘积来计算。
因此，通过测量流体的速度，可以间接测量流体的流量。
皮托管的静压测量原理非常简单，但需要注意一些使用和安装上的细节。
首先，皮托管的入口需要与流体流动方向垂直，以保证准确测量静压。
其次，皮托管需要正常工作在流体的临界雷诺数范围内，以保证测量的准确性。
此外，皮托管的压力传感器需要具有高精度和稳定性，以确保测量结果的可靠性。
皮托管的静压测量原理在工程实践中有着广泛的应用。
例如，在水力学实验中，可以使用皮托管来测量水流的速度和流量，以研究水流的特性和流动规律。
在流体力学中，皮托管也可以用于测量气流或液流的速度和压力，以评估管道或通道的性能。
除了皮托管，还有其他一些测量流体静压的方法，如压力传感器、流量计等。
每种方法都有其适用的场景和限制。
皮托管作为一种简单而有效的测量方法，被广泛应用于各个领域。
总结起来，皮托管的静压测量原理基于贝努利定律和连续性方程，通过测量流体在细长管道入口处的静压差来计算流体的速度和流量。
在实际应用中，皮托管需要注意安装和使用细节，以确保测量结果的准确性和可靠性。
毕托管的测速原理
毕托管的测速原理简介：毕托管又叫皮托管〔空速管〕，是实验室量测时均点流速常用的仪器。
这种仪器是1730年由享利·毕托(Henri Pitot)所首创，后经200多年来各方面的改良，目前已有几十种型式。
下面介绍一种常用的毕托管，这种毕托管又称为普朗特(L. Prandtl)毕托管。
构造图普朗特毕托管的构造如图1(a)所示，由图可以看出这种毕托管是由两根空心细管组成。
细管1为总压管，细管2为测压管。
量测流速时使总压管下端出口方向正对水流流速方向，测压管下端出口方向与流速垂直。
在两细管上端用橡皮管分别与压差计的两根玻璃管相连接。
图1(b)为用毕托管测流速的示意图。
用毕托管量测水流流速时，必须首先将毕托管与橡皮管的空气完全排出，然后将毕托管的下端放入水流中，并使总压管的进口正对测点处的流速方向。
此时压差计的玻璃管中水面即出现高差Δh。
如果所测点的流速较小，Δh的值也较小。
为了提高量测精度，可将压差计的玻璃管倾斜放置。
优点：能测得流体总压和静压之差的复合测压管。
结构简单，使用、制造方便，价格廉价，只要精心制造并严格标定和适当修改，在一定的速度围之，它可以到达较高的测速精度。
缺点：用毕托管测流速时，仪器本身对流场会产生扰动，这是使用这种方法测流速的一个缺点。
毕托管测速原理1.为什么流速越大压强越小伯努利方程理想正压流体在有势彻体力作用下作定常运动时，运动方程〔即欧拉方程〕沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。
因D.伯努利于1738年提出而得名。
对于重力场中的不可压缩均质流体，方程为p+ρgz+(1/2)*ρv^2=常量，式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；z 为铅垂高度；g为重力加速度。
上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρg z和动能(1/2)*ρv ^2，在沿流线运动过程中，总和保持不变，即总能量守恒。
但各流线之间总能量〔即上式中的常量值〕可能不同。
对于气体，可忽略重力，方程简化为p+ (1/2)*ρv ^2＝常量(p0)，各项分别称为静压、动压和总压。
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皮托管
皮托管
皮托管，又名“空速管”，“风速管”，英文是Pitot tube。皮托管是测量气
流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国H.皮托发明而得名。严
格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速
管，但习惯上多把风速管称作皮托管。
定义
空速管也叫气流方向传感器或流向角感应器，与精密电位计（或同步机或解
析器）连接在一起，提供出一个表示相对于大气数据桁架纵轴的空气流方向的电
信号。
结构原理
皮托管的构造如图，头部为半球形，后为一双层套管。测速时头部对准来流，头
部中心处小孔（总压孔）感受来流总压p0，经内管传送至压力计。
2
头部后约3～8D处的外套管壁上均匀地开有一排孔（静压孔），感受来流静
压p，经外套管也传至压力计。对于不可压缩流动，根据伯努利方程和能量方程
可求出气流马赫数，进而再求速度。但在超声速流动中，皮托管头部出现离体激
波，总压孔感受的是波后总压，来流静压也难以测准，因而皮托管不再适用。总
压孔有一定面积，它所感受的是驻点附近的平均压强，略低于总压，静压孔感受
的静压也有一定误差，其他如制造、安装也会有误差，故测算流速时应加一个修
正系数ζ。ζ值一般在0.98～1.05范围内 ，在已知速度之气流中校正或经标
准皮托管校正而确定。皮托管结构简单，使用方便，用途很广。如飞机头部或机
翼前缘常装设皮托管，测量相对空气的飞行速度。
应用
空速管是飞机上极为重要的测量工具。它的安装位置一定要在飞机外面气流
较少受到飞机影响的区域，一般在机头正前方，垂尾或翼尖前方。同时为了保险
起见，一架飞机通常安装2副以上空速管。有的飞机在机身两侧有2根小的空速
管。美国隐身战斗机F-117在机头最前方安装了4根全向大气数据探管，因此该
机不但可以测大气动压、静压，而且还可以测量飞机的侧滑角和迎角。有的飞机
上的空速管外侧还装有几片小叶片，也可以起到类似作用；垂直安装的用来测量
飞机侧滑角，水平安装的叶片可测量飞机迎角，为了防止空速管前端小孔在飞行
中结冰堵塞，一般飞机上的空速管都有电加温装置。
原理
它主要是用来测量飞机速度的，同时还兼具其他多种功能。
空速管测量飞机速度的原理是这样的，当飞机向前飞行时，气流便冲进空速
管，在管子末端的感应器会感受到气流的冲击力量，即动压。飞机飞得越快，动
压就越大。如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气
有多快，也就是飞机飞得有多快。比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的
金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子，称为膜盒。这盒子是密封的，但有一
根管子与空速管相连。如果飞机速度快，动压便增大，膜盒内压力增加，膜盒会
鼓起来。用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指
3
针显示，这就是最简单的飞机空速表。
现代的空速管除了正前方开孔外，还在管的四周开有很多小孔，并用另一根
管子通到空速表内来测量静止大气压力，这一压力称静压。空速表内膜盒的变形
大小就是由膜盒外的静压与膜盒内动压的差别决定的。
其他用途
空速管测量出来的静压还可以用来作为高度表的计算参数。如果膜盒完全密封，
里面的压力始终保持相当于地面空气的压力。这样当飞机飞到空中，高度增加，
空速管测得的静压下降，膜盒便会鼓起来，测量膜盒的变形即可测得飞机高度。
这种高度表称为气压式高度表。
利用空速管测得的静压还可以制成"升降速度表"，即测量飞机高度变化快慢(爬
升率)。表内也有一个膜盒，不过膜盒内的压力不是根据空速管测得的动压而是
通过专门一根在出口处开有一小孔的管子测得的。这根管子上的小孔大小是特别
设计的，用来限制膜盒内气压变化的快慢。如果飞机上升很快，膜盒内的气压受
小孔的制约不能很快下降，而膜盒外的气压由于有直通空速管上的静压孔，可以
很快达到相当于外面大气的压力，于是膜盒鼓起来。测量膜盒的变形大小即可算
出飞机上升的快慢。飞机下降时，情况正相反。膜盒外压力急速增加，而膜盒内
的气压只能缓慢升高，于是膜盒下陷，带动指针，显示负爬升率，即下降速率。
飞机平飞后，膜盒内外气压逐渐相等，膜盒恢复正常形状，升降速度表指示为零。
空速管测量出来的速度并非是飞机真正相对于地面的速度，而只是相对于大气的
速度，所以称为空速。如果有风，飞机相对地面的速度(称地速)还应加上风速(顺
风飞行)或减去风速(逆风飞行)。另外空速管测速原理利用到动压，而动压和大
气密度有关。同样的相对气流速度，如果大气密度低，动压便小，空速表中的膜
盒变形就小。所以相同的空速，在高空指示值比在低空小。这种空速一般称为"
表速"。现代的空速表上都有两根指针，一根比较细，一根比较宽。宽的指针指
示"表速"，而细的一根指示的是经过各种修正的相当于地面大气压力时的空速，
称为 "实速"。
皮托管除了用来测量飞机速度，同时还兼具其他多种功能。在科研、生产、教学、
环境保护以及隧道、矿井通风、能源管理部门，常用皮托管测量通风管道、工业
管道、炉窑烟道内的气流速度，经过换算来确定流量，也可测量管道内的水流速
度。用皮托管测速和确定流量，有可靠的理论根据，使用方便、准确，是一种经
典的广泛的测量方法。此外，它还可用来测量流体的压力。