پیتوت تیوب

کاربردها :   نفت و گاز / پتروشیمی / نیروگاهی / آب و فاضلاب 

انواع : Standard Model Square Bar 20x20 mm, Standard Model Bar 32x32mm

Special Device: Diamond Shape-Manufactured by Square Bar sized with Stress and Vibrations Analysis Results;

ماده : Stainless Steel 316 /Titanium / Monel / As per Customer’s requirements 

استاندارد محاسبات : Aramak Standrads

اتصالات :Threaded Coupling / Flanged Nozzle 

مقمه :

در اوایل قرن هجدهم و در سال 1700 میلادی، مهندس خلاق ایتالیایی به نام هنری پیتوت موفق به ساخت ابزاری شد که هدف آن سنجش و اندازه‌گیری مایعات و جریان مواد درون مخازن بود. این اختراع که در زمان خود نوآورانه به شمار می‌رفت، پس از تکمیل طراحی و آزمایش، به احترام مخترع آن «لوله پیتوت» یا «پیتوت تیوب» نامگذاری شد و به سرعت در میان متخصصان و صنعتگران شناخته شد. نمونه اولیه این دستگاه پایه‌گذار مدلی شد که در طول سال‌ها تکامل یافت و امروز در صنایع گوناگون برای اندازه‌گیری دقیق جریان سیالات به کار می‌رود.

در قرن نوزدهم، هنری دارسی، پژوهشگر و مهندس سرشناس فرانسوی، تصمیم گرفت این ابزار را بازنگری و اصلاح کند تا دقت محاسبه سرعت جریان آن افزایش یابد. تغییرات او باعث شد پیتوت تیوب کارآمدتر و قابل استفاده‌تر در حوزه‌های گسترده‌تری شود. البته تلاش برای بهبود این ابزار محدود به دارسی نبود؛ محققان دیگری در دهه‌ها و سده‌های بعد، تحقیقات و آزمایش‌های متعددی روی این لوله انجام دادند تا کارایی و دقت آن را ارتقا دهند.

امروزه پیتوت تیوب نسخه تکامل‌یافته همان ایده اولیه هنری پیتوت است که با بهره‌گیری از دانش مکانیک سیالات و فناوری‌های روز، یکی از ابزارهای مهم برای سنجش سرعت و دبی جریان در صنایع نفت، گاز، هوافضا، آب و فاضلاب و بسیاری از حوزه‌های مهندسی به شمار می‌آید.

پیتوت تیوب یا لوله پیتوت چیست ؟

پیتوت تیوب ابزاری برای سنجش سرعت جریان سیالات صنعتی است که با استفاده از اصول مکانیک سیالات، امکان محاسبه انواع فشار را فراهم می‌سازد. این وسیله دارای دو مجرای ورودی است؛ ورودی نخست در راستای مسیر حرکت جریان سیال قرار می‌گیرد و وظیفه آن اندازه‌گیری فشار کل یا همان فشار ناشی از مجموع فشار استاتیک و فشار دینامیک است. ورودی دوم در بخش جانبی یا عمود بر جریان سیال تعبیه می‌شود و برای اندازه‌گیری فشار استاتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای دستیابی به مقدار فشار دینامیک، ابتدا باید مقادیر فشار استاتیک و فشار کل به دقت ثبت شود و سپس اختلاف این دو مقدار محاسبه گردد. این اختلاف همان فشار دینامیک جریان خواهد بود که نقش اساسی در تعیین سرعت جریان دارد. هنگام اندازه‌گیری فشار کل با استفاده از پیتوت تیوب، انتخاب محل دقیق نصب ورودی اهمیت زیادی دارد. بهترین نقطه برای قرارگیری، ناحیه‌ای در مرکز یا محدوده میانگین مقطع جریان است تا تأثیر نوسانات و ناهمگنی سرعت در بخش‌های مختلف جریان کاهش یابد.

از آنجا که توزیع سرعت در مقاطع مختلف یک لوله یا کانال یکسان نیست، نصب نادرست ورودی می‌تواند باعث ایجاد خطا در محاسبات شود. به همین دلیل، پیش از استفاده از پیتوت تیوب باید محل قرارگیری به دقت ارزیابی شده و شرایط جریان سیال به طور کامل بررسی شود تا اندازه‌گیری‌ها با بیشترین دقت ممکن انجام گیرد.

 

 

سنسورهای لوله پیتوت به عنوان سنسورهای فشار تفاضلی برای اندازه گیری جریان طبقه بندی می شوند.
اصل اندازه گیری لوله پیتوت از تفاوت فشار دینامیکی در سمت بالادست و فشار استاتیکی در سمت پایین دست استفاده می کند. 
سنسورهای لوله پیتوت برای اندازه گیری جریان گاز، بخار و مایعات استفاده می شود.
افت فشار در سنسور لوله پیتوت کمتر از عناصر اولیه است که از فشار دیفرانسیل برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌کنند.
مواد پروب استاندارد 1.4404 است، با این حال، بسته به فشار و دمای عملیاتی، سنسورهای لوله پیتوت را می توان در مواد دیگری مانند آلیاژ c-276، آلیاژ 625، آلیاژ 400، 600، 800 PTFE، PVDF و غیره ساخت.
در صورت تمایل، سنسور لوله پیتوت ممکن است یک سنسور دما (RTD یا TC) داشته باشد.

لوله پیتوت بر اساس اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو نقطه، یعنی فشار استاتیک و فشار رکود (stagnation pressure)، سرعت جریان سیال را محاسبه می‌کند. در لوله پیتوت، یک سوراخ در قسمت نوک لوله برای اندازه‌گیری فشار رکود وجود دارد که مربوط به جایی است که سرعت جریان به صفر می‌رسد. در عین حال، فشار استاتیک از طریق سوراخ‌های جانبی که عمود بر جهت جریان قرار دارند، اندازه‌گیری می‌شود.

فرمول اصلی برای محاسبه سرعت جریان از اختلاف فشار کل (که شامل فشار دینامیکی و استاتیک است) و فشار استاتیک به شرح زیر است:

سرعت جریان سیال را می‌توان با استفاده از اختلاف بین فشار کل و فشار استاتیک محاسبه کرد. این رابطه از معادله برنولی استخراج شده است که بیان می‌کند مجموع فشار استاتیک و فشار دینامیکی برابر با فشار کل خواهد بود. بر این اساس، سرعت جریان VV را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

V=2(pt−ps)ρV

که در این رابطه، ptp_t فشار کل، psp_s  فشار استاتیک چگالی سیال است. این معادله نشان می‌دهد که سرعت جریان مستقیماً به اختلاف فشار کل و فشار استاتیک وابسته است و با افزایش این اختلاف، سرعت نیز افزایش می‌یابد. از آنجا که این فرمول از معادله برنولی مشتق شده است، فرض می‌شود که سیال تراکم‌ناپذیر بوده و در یک جریان پایا بدون تأثیرات لزجت جریان دارد.

کاربردهای لوله پیتوت

لوله‌های پیتوت کاربردهای وسیعی در مهندسی سیالات دارند.لوله‌های پیتوت به طور گسترده برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیال در لوله‌ها، کانال‌ها و سیستم‌های دیگر به کار می‌روند. این اندازه‌گیری می‌تواند برای محاسبه دبی جریان سیال یا بررسی تغییرات سرعت در سیستم‌های مختلف مفید باشد.لوله‌های پیتوت به عنوان ابزار اصلی برای اندازه‌گیری سرعت هوا در پروازهای هواپیما استفاده می‌شوند.

 در این کاربرد، لوله پیتوت سرعت جریان هوای اطراف هواپیما را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات مهمی برای ایمنی پرواز فراهم می‌کند.لوله‌های پیتوت همچنین برای اندازه‌گیری سرعت جریان در رودخانه‌ها، سیلاب‌ها و دیگر جریان‌های طبیعی کاربرد دارند. این ابزار به خصوص برای اندازه‌گیری جریان‌های با سرعت بالا مفید است.

انواع لوله‌های پیتوت

۱. لوله پیتوت ساده (Simple Pitot Tube)

این نوع از لوله پیتوت فقط قادر به اندازه‌گیری فشار کل (مجموع فشار استاتیک و دینامیک) است. فشار رکود در نوک لوله اندازه‌گیری می‌شود و فشار استاتیک از طریق پیزومترهایی که در اطراف لوله قرار دارند، به‌دست می‌آید. این نوع لوله بیشتر در سیستم‌هایی با سرعت‌های بالا کاربرد دارد و ساختار ساده‌ای دارد.

۲. لوله پیتوت-استاتیک (Pitot-Static Tube)

نسخه پیشرفته‌تر لوله پیتوت ساده است و هر دو فشار استاتیک و دینامیک را هم‌زمان اندازه‌گیری می‌کند. در این نوع، فشار استاتیک از طریق سوراخ‌هایی در کناره‌های لوله اندازه‌گیری می‌شود. دقت بالاتر این ابزار، آن را برای کاربردهای دقیق‌تری همچون اندازه‌گیری جریان در لوله‌ها، کانال‌ها و تونل باد مناسب می‌سازد.

۳. لوله استاتیک (Static Tube)

اگرچه از نظر عملکردی شبیه به لوله‌های پیتوت به‌نظر می‌رسد، اما لوله استاتیک تنها فشار استاتیک را اندازه‌گیری می‌کند و به تنهایی برای محاسبه سرعت جریان کافی نیست. این وسیله معمولاً به‌صورت مکمل در کنار لوله پیتوت برای افزایش دقت اندازه‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایا و معایب لوله پیتوت

مزایا:

• عدم نیاز به کالیبراسیون پیچیده: برخلاف بسیاری از ابزارهای اندازه‌گیری صنعتی، پیتوت تیوب برای محاسبه سرعت سیال نیازی به مرجع استاندارد ندارد.

• هزینه نگهداری پایین: این دستگاه از قطعات متحرک پیچیده برخوردار نیست و به‌همین دلیل هزینه تعمیر و نگهداری آن بسیار پایین‌تر از ابزارهای مشابه است.

• افت فشار کم: استفاده از لوله پیتوت منجر به افت فشار ناچیز در مسیر جریان می‌شود، که این ویژگی به‌ویژه در صنایع حساس اهمیت بالایی دارد.

• ساختار ساده: نصب آسان و ساختار فیزیکی ساده این ابزار باعث می‌شود حتی در سیستم‌های غیرپیشرفته هم قابل استفاده باشد.

معایب:

• حساسیت به انسداد: یکی از نقاط ضعف پیتوت تیوب، احتمال انسداد پورت‌ها در طول زمان است. گردوغبار، رسوبات یا یخ‌زدگی می‌توانند باعث اختلال در عملکرد شوند.

• کاهش دقت در استفاده بلندمدت: در صورت عدم نگهداری مناسب، دقت اندازه‌گیری به مرور زمان کاهش می‌یابد.

محدودیت‌ها و چالش‌ها

با وجود دقت بالای لوله‌های پیتوت در بسیاری از شرایط، برخی محدودیت‌ها همچنان وجود دارد:

• در جریان‌های با سرعت پایین، فشار دینامیک بسیار کم است و دقت اندازه‌گیری کاهش می‌یابد.

• در جریان‌های مافوق صوت، فرضیات معادله برنولی دیگر معتبر نیستند و ممکن است به نتایج نادرستی منجر شود.

• شرایط محیطی خاص مانند یخ‌زدگی یا وجود مواد رسوبی می‌توانند منجر به انسداد لوله و بروز خطا شوند.

لوله‌های پیتوت ابزارهایی کلیدی برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیالات هستند که کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله هوافضا، مهندسی مکانیک، تأسیسات صنعتی و تهویه مطبوع دارند. انواع مختلف این لوله‌ها با توجه به دقت موردنیاز و شرایط کاری انتخاب می‌شوند. با این حال، توجه به محدودیت‌ها و مراقبت‌های لازم برای حفظ دقت و عملکرد صحیح آن‌ها ضروری است.

خرید لوله پیتوت

لوله پیتوت یکی از ابزارهای دقیق اندازه‌گیری سرعت جریان سیالات است که در صنایع حساس نظیر پتروشیمی، نیروگاهی، هوافضا و HVAC کاربرد گسترده‌ای دارد. عملکرد این ابزار بر پایه تفاضل بین فشار استاتیک و فشار کل است که به کمک دو ورودی در ساختار پیتوت تیوب اندازه‌گیری می‌شود. بنابراین، هرگونه خطا در طراحی، نصب یا انتخاب نوع لوله می‌تواند منجر به انحراف جدی در محاسبه سرعت جریان شود. اگر قصد خرید لوله پیتوت را دارید، باید به چند نکته مهندسی توجه داشته باشید.

1. دقت طراحی و موقعیت قرارگیری ورودی‌ها:
ورودی اول پیتوت تیوب در راستای مستقیم جریان قرار می‌گیرد تا فشار کل را ثبت کند، در حالی‌ که ورودی دوم عمود بر جریان نصب می‌شود تا فشار استاتیک را اندازه بگیرد. کوچک‌ترین اشتباه در زاویه قرارگیری یا نامرکزی تیوب نسبت به محور جریان، باعث ایجاد خطا در تفاضل فشار و به‌ تبع آن خطای سرعت می‌شود. بنابراین، هنگام خرید حتماً به ساختار دقیق نوک تیوب، زاویه ورودی‌ها و کالیبراسیون کارخانه‌ای دقت نمایید.

2. انتخاب متریال مناسب بر اساس نوع سیال:
لوله‌های پیتوت بسته به محیط عملیاتی، در متریال‌هایی نظیر استنلس استیل 304، 316، مونل، اینکونل یا تیتانیوم تولید می‌شوند. در محیط‌های خورنده، دمای بالا یا با ذرات معلق ساینده، انتخاب متریال نامناسب می‌تواند باعث خوردگی، تخریب نوک لوله یا انسداد مسیر فشار شود. بنابراین پیش از خرید باید ترکیب شیمیایی، ویسکوزیته، دما و فشار سیال را به‌طور دقیق مشخص کنید.

3. کلاس فشار و دمای کاری لوله:
پیتوت تیوب‌ها بسته به طراحی، در کلاس‌های مختلف فشاری تولید می‌شوند (مثلاً کلاس ANSI 150 تا 900). در سیستم‌هایی با فشار بالا یا در لوله‌های بخار، باید لوله‌ای انتخاب کنید که تحمل فشار و دمای طراحی را داشته باشد و دچار تغییر فرم یا نشتی نشود.

4. نحوه نصب و تجهیزات جانبی:
در بسیاری از پروژه‌ها، لوله پیتوت باید به همراه تجهیزات جانبی مانند ترانسمیتر فشار تفاضلی، ولوهای ایزولیشن، کانکشن‌های رزوه‌ای یا فلنجی، ساپورت مکانیکی و محافظ حرارتی خریداری شود. وجود این اجزا باعث می‌شود در فرآیند راه‌اندازی و نگهداری با چالش‌های کمتری مواجه شوید.

معرفی مجموعه آرامک صنعت هوشمند
برای خرید لوله پیتوت با کیفیت بالا، استانداردهای دقیق ساخت، مشاوره فنی تخصصی و تحویل سریع، پیشنهاد ما مجموعه آرامک صنعت هوشمند است. این مجموعه با در اختیار داشتن تیمی متخصص و محصولات متنوع از برندهای معتبر داخلی و خارجی، شما را در انتخاب بهترین پیتوت تیوب متناسب با پروژه مورد نظر همراهی می‌ کند. همچنین خدمات سفارشی‌سازی طول، متریال، زاویه نوک و نوع اتصال نیز توسط آرامک صنعت ارائه خواهد شد.با تماس با کارشناسان آرامک صنعت، می‌توانید مشخصات فنی پروژه خود را اعلام کرده و دقیق‌ترین لوله پیتوت را با تضمین دقت و طول عمر دریافت نمایید.

سوالات متداول درباره لوله پیتوت

لوله پیتوت چیست؟
ابزاری برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیالات (مایعات و گازها) از طریق محاسبه اختلاف فشار استاتیک و دینامیک.

چگونه لوله پیتوت سرعت را اندازه‌گیری می‌کند؟
با اندازه‌گیری فشار رکود (در نوک لوله) و فشار استاتیک (در کناره‌ها)، سرعت جریان سیال با استفاده از فرمول‌های دینامیک سیالات محاسبه می‌شود.

آیا این ابزار در همه صنایع قابل استفاده است؟
بله، از صنایع هوایی و نیروگاهی گرفته تا سیستم‌های تهویه و تأسیسات، لوله پیتوت کاربرد گسترده‌ای دارد.

تفاوت لوله پیتوت با مانومتر چیست؟
مانومتر برای اندازه‌گیری فشار مطلق یا نسبی به‌کار می‌رود، در حالی‌که پیتوت تیوب برای اندازه‌گیری سرعت جریان طراحی شده است.

آیا در شرایط محیطی خاص می‌توان از پیتوت تیوب استفاده کرد؟
در بیشتر شرایط قابل استفاده است، اما در محیط‌هایی با رطوبت یا دمای بالا، استفاده از نسخه‌های مقاوم توصیه می‌شود.

چه سیالاتی را می‌توان با لوله پیتوت اندازه گرفت؟
این ابزار برای اندازه‌گیری سرعت جریان هوا، آب، گازهای صنعتی و حتی نفت استفاده می‌شود.

چه عواملی بر دقت آن تأثیر دارند؟
کیفیت نصب، انسداد در پورت‌ها، تغییرات شدید دما و فشار و نگهداری نامناسب می‌توانند باعث کاهش دقت شوند.