Najprostsze przepływomierze

Dzisiejsze urządzenia do mierzenia przepływów to skomplikowane urządzenia. Przynajmniej pozornie. W większości opierają się na bardzo prostych pomysłach. Jakich?

Nie trzeba konstruować skomplikowanych przepływomierzy, żeby mierzyć. Czasem wystarczą te najprostsze. To na ich podstawie konstruowane są bardziej skomplikowane urządzenia, wykorzystywane we wszystkich maszynach, budowlach czy konstrukcjach. Gdyby nie prace panów Venturiego, Pitota czy Prandtla, mielibyśmy poważny problem z mierzeniem przepływów.

Zwężka Venturiego, człowieka Napoleona

Ten prosty przyrząd bazuje na prawie Bernoulliego. Skonstruowany jest w taki sposób, że rura jest w pewnym miejscu zwężona. Ponieważ ciecz lub gaz, którą mierzy zwężka, przepływa przez nią ze stałą prędkością, możemy wyliczyć jak szybko płynie.

Po co w ogóle takie urządzenie? Oczywiście, można je stosować tylko po to, żeby wiedzieć, jak szybko płynie woda lub coś innego. Tego rodzaju prosty przepływomierz ma jednak także inne zastosowanie. Choćby w butlach gazowych. Kiedy spada ciśnienie przepływającego gazu, zawór jest zamykany.

Jak sama nazwa wskazuje, wynalazcą, który odkrył możliwość takiego mierzenia przepływów jest niejaki Venturiani. Giovani Battista Venturiani. Żył na przełomie XVIII i XIX wieku. Pracował z największymi naukowcami epoki, a za zasługi dla Napoleona został odznaczony Legią Honorową. W późniejszym czasie mieszkał w Szwajcarii.

Rurka Pitota, budowniczego mostów z czasów Ludwika XV

Gdyby prowadzić konkurs, którego zadaniem byłoby sprawdzenie, które z przepływomierzy są najprostsze, z pewnością rurka Pitota byłaby w czołówce. Zdaniem wielu, najpewniej zajęłaby pierwsze miejsce. Dlaczego?

Ponieważ składa się z rurki wygiętej pod kątem 90 stopni i zwróconej wlotem pod prąd. Woda, która się tam dostanie, wpada do pionowej części rurki, gdzie można zmierzyć objętość wody, która wpłynęła tam w określonym czasie.

Chociaż urządzenie zostało wynalezione w latach trzydziestych osiemnastego wieku, jest używane do dziś. I to w supernowoczesnych maszynach, jakimi są samoloty. Za ich pomocą można mierzyć ich prędkość.

Sam wynalazca tych przepływomierzy, niejaki Henri Pitot, nigdy by się tego nie spodziewał. Stąpał twardo po ziemi i budował mosty. Skonstruował min. akwedukt w okolicy Montpellier. Od 1724 roku należał do słynnego Royal Society w Londynie.

Rurka Prandtla, niemieckiego inżyniera z Bawarii

Nieco bardziej skomplikowana jest rurka Prandtla. Za jej pomocą można zmierzyć ciśnienie w przepływającym płynie. To rozwinięcie tego, co wcześniej opracował Henri Pitot. Czym się różni?

Przede wszystkim – budową. Składa się z dwóch rurek, które są w sobie osadzone. Ta wewnętrzna używana jest do badania ciśnienia płynu, druga – do sprawdzania ciśnienia statycznego.

Pan Prandtl, który ja wynalazł, nie był Francuzem. Był Niemcem urodzonym we Freising w Bawarii. Na początku XX wieku zajmował stanowisko profesora w Hanowerze. Swoją rurkę opracował prawdopodobnie w 1905 roku.