Messprinzip des Pitotrohrs
Henri Pitot erfand das Pitotrohr, ein wichtiges Instrument zur Messung des Durchflusses in der Luftfahrt, der Hydraulik, der Meteorologie, bei Formel-1-Wagen, den meisten Flugzeugen und natürlich in der Industrie.
Die Durchflussmessung mit gemittelten Pitotrohren beruht auf einer Messmethode, bei der die Geschwindigkeitsfelder erkundet werden ("Messung der Geschwindigkeit an einer bestimmten Anzahl von Punkten des Durchflussquerschnitts zur Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der von jedem Messpunkt interessierten Fläche" gemäß der AFNOR-Norm X10 112).
Die Durchflussmessung erfolgt durch die Messung der Höchstgeschwindigkeit. Die Sonde wird in der Mitte des Rohrs positioniert. Die Form des Geschwindigkeitsprofils hängt von der Reynolds-Zahl ab.
Die Messgenauigkeit beträgt ±2 % bei der Maximalgeschwindigkeit x0,84 (dieser Koeffizient kann auch mithilfe der Formeln von Vennard und Blasius berechnet werden), wenn es sich um eine turbulente Strömung handelt.
Das Pitotrohr gewährleistet eine Durchflussmessung durch ein Druckorgan, indem es einen Differenzdruck erzeugt, der proportional zum dynamischen Druck des Fluids ist, wenn es sich in dem strömenden Fluid befindet. Das Pitotrohr wird in einem rechten Winkel zur Bewegungsrichtung der Luft ausgerichtet, um den statischen und den Gesamtdruck zu messen.
Der erzeugte Differenzdruck ist abhängig von der Axialgeschwindigkeit, der Dichte des Mediums und den geometrischen Eigenschaften der Sonde (K0-Koeffizient der Sonde).
Dieser Differenzdruck wird vom Differenzdrucksensor gemessen, der an den Hochdruck- (HP) und Niederdruck- (ND) Anschlüssen des Pitotrohrs angeschlossen ist.
Durch Hinzufügen eines Absolutdrucksensors und eines PT100-Temperatursensors mit einem Rechner für den korrigierten Durchfluss zeigt der Durchflussmesser einen Massendurchfluss und ein analoges Ausgangssignal des korrigierten volumetrischen Durchflusses an.
