毕托管作为经典的实验装置经过多年的发展和完善,到现在已经相当完善。毕托管的应用也是极其广泛,通常应用在科研,教学,矿井通风,环保方面,净化室以及能源管理等领域。常用毕托管用来测量管道风速,炉窑烟道内的气流速度等等。经过换算来确定流量,也可以测量管道内的水流速度。用毕托管装置测速和确定流量是一种经典的广泛的测量方法。此外,毕托管还可以用来测量流体的压力。虽然现在市面上出现了精度更高的激光测量仪,但是,由于其成本高和难以携带的缺点使得毕托管仍然是测量流速的常用仪器。
和其他测量流体的的仪器比,毕托管有着它的优点:
1. 首先,毕托管是能测的流体总压和静压之差的复合测压管。
2. 其次,毕托管和其他同类仪器相比它结构简单,使用和制造也很方便。价格也相当便宜。
3. 毕托管只要精心制造并严格标定和适当的修改,在一定的速度范围内就可以达到较高的测速精度。
同时,毕托管也有着一定的缺点:
1. 用毕托管测流速时,仪器本身会对流场产生一定的扰动。
2. 实验时必须首先将毕托管及橡皮管内的空气完全排出,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。但实际应用时,气泡不易排除干净,下端一旦脱离水面,气泡进入后需要重新排气。另外,正对测点处的流速方向也不易实现。
为了解决这个问题,河南兰幻软件将毕托管实验装置和虚拟仿真技术结合。开发出了毕托管实验装置虚拟仿真系统,该系统可以在虚拟环境中进行毕托管测速实验。
和毕托管相比,毕托管实验装置虚拟仿真系统有着这样的几个优点:
1. 由于毕托管实验装置虚拟仿真系统是一个虚拟的系统,所以也就不存在毕托管仪器本身对液体流场的干扰。
2. 现实中的毕托管很难将总压管的进口正对上测点处的流向,而毕托管实验装置虚拟仿真系统则在设计时就将总压管的进口设置成正好对准测点处的流向,所以操作者只需要直接进行操作即可。
3. 节省实验时间,提高实验效率。毕托管在进行实验时,由于器材本身的材质不均匀的问题以及长时间的使用对装置各部件的磨损和仪器本身的老化问题。每个断面的所测的数值会不一样,所以在一般进行毕托管实验时会在同样的断面反复测量几次,然后再求取几次数值的平均值就为该断面所测得的数值。而毕托管实验装置虚拟仿真系统则无需反复测量某一断面的流速问题。这样就大大简化了实验步骤,缩短了实验时间,提高了效率。
4. 减少成本:一般来说,标准毕托管实验装置的检定周期是五年。但是,在实际生活当中,毕托管会存在个别老化,因长时间使用而耗损严重,因为一些因素而被摔坏等潜在问题,所以在实际生活中,毕托管的真实寿命一般会比较短。而且,在做完毕托管实验后还需要进行毕托管的清洗工作。
毕托管实验装置虚拟仿真系统则完全不需要考虑这些问题。