皮托管的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用

1、1皮托管皮托管皮托管皮托管，又名“空速管”，“風(fēng)速管”，英文是Pitottube。皮托管是測(cè)量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置，由法國(guó)H.皮托發(fā)明而得名。嚴(yán)格地說(shuō)，皮托管僅測(cè)量氣流總壓，又名總壓管；同時(shí)測(cè)量總壓、靜壓的才稱(chēng)風(fēng)速管，但習(xí)慣上多把風(fēng)速管稱(chēng)作皮托管。定義定義空速管也叫氣流方向傳感器或流向角感應(yīng)器，與精密電位計(jì)（或同步機(jī)或解析器）連接在一起，提供出一個(gè)表示相對(duì)于大氣數(shù)據(jù)桁架縱軸的空氣流方向的電信號(hào)。結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理皮托

2、管的構(gòu)造如圖，頭部為半球形，后為一雙層套管。測(cè)速時(shí)頭部對(duì)準(zhǔn)來(lái)流，頭部中心處小孔（總壓孔）感受來(lái)流總壓p0，經(jīng)內(nèi)管傳送至壓力計(jì)。3來(lái)并用指針顯示，這就是最簡(jiǎn)單的飛機(jī)空速表?，F(xiàn)代的空速管除了正前方開(kāi)孔外，還在管的四周開(kāi)有很多小孔，并用另一根管子通到空速表內(nèi)來(lái)測(cè)量靜止大氣壓力，這一壓力稱(chēng)靜壓?？账俦韮?nèi)膜盒的變形大小就是由膜盒外的靜壓與膜盒內(nèi)動(dòng)壓的差別決定的。其他用途其他用途空速管測(cè)量出來(lái)的靜壓還可以用來(lái)作為高度表的計(jì)算參數(shù)。如果膜盒完全密封，

3、里面的壓力始終保持相當(dāng)于地面空氣的壓力。這樣當(dāng)飛機(jī)飛到空中，高度增加，空速管測(cè)得的靜壓下降，膜盒便會(huì)鼓起來(lái)，測(cè)量膜盒的變形即可測(cè)得飛機(jī)高度。這種高度表稱(chēng)為氣壓式高度表。利用空速管測(cè)得的靜壓還可以制成“升降速度表“，即測(cè)量飛機(jī)高度變化快慢(爬升率)。表內(nèi)也有一個(gè)膜盒，不過(guò)膜盒內(nèi)的壓力不是根據(jù)空速管測(cè)得的動(dòng)壓而是通過(guò)專(zhuān)門(mén)一根在出口處開(kāi)有一小孔的管子測(cè)得的。這根管子上的小孔大小是特別設(shè)計(jì)的，用來(lái)限制膜盒內(nèi)氣壓變化的快慢。如果飛機(jī)上升很快，膜盒

4、內(nèi)的氣壓受小孔的制約不能很快下降，而膜盒外的氣壓由于有直通空速管上的靜壓孔，可以很快達(dá)到相當(dāng)于外面大氣的壓力，于是膜盒鼓起來(lái)。測(cè)量膜盒的變形大小即可算出飛機(jī)上升的快慢。飛機(jī)下降時(shí)，情況正相反。膜盒外壓力急速增加，而膜盒內(nèi)的氣壓只能緩慢升高，于是膜盒下陷，帶動(dòng)指針，顯示負(fù)爬升率，即下降速率。飛機(jī)平飛后，膜盒內(nèi)外氣壓逐漸相等，膜盒恢復(fù)正常形狀，升降速度表指示為零?？账俟軠y(cè)量出來(lái)的速度并非是飛機(jī)真正相對(duì)于地面的速度，而只是相對(duì)于大氣的速度，所

5、以稱(chēng)為空速。如果有風(fēng)，飛機(jī)相對(duì)地面的速度(稱(chēng)地速)還應(yīng)加上風(fēng)速(順風(fēng)飛行)或減去風(fēng)速(逆風(fēng)飛行)。另外空速管測(cè)速原理利用到動(dòng)壓，而動(dòng)壓和大氣密度有關(guān)。同樣的相對(duì)氣流速度，如果大氣密度低，動(dòng)壓便小，空速表中的膜盒變形就小。所以相同的空速，在高空指示值比在低空小。這種空速一般稱(chēng)為“表速“?，F(xiàn)代的空速表上都有兩根指針，一根比較細(xì)，一根比較寬。寬的指針指示“表速“，而細(xì)的一根指示的是經(jīng)過(guò)各種修正的相當(dāng)于地面大氣壓力時(shí)的空速，稱(chēng)為“實(shí)速“。皮托管