Ik ben een tweedejaars werktuigbouwkunde studente en doe onderzoek naar de Pitot- en Prandtlbuis. Ik begrijp hoe deze buizen in elkaar zitten en hoe ze werken, maar er is iets waar ik niet uit kom en wat ook niet op internet te vinden is. Je kunt de Pitotbuis aansluiten op een manometer en op de manometer volgt een digitaal signaal. HOE?
Ik weet dat de statische druktap van de Pitotbuis met de negatieve poort van de manometer verbonden moet worden met een rubberen slang en de totale druktap met de positieve poort. Maar hoe volgt hieruit een digitaal signaal? Hoe kan dit? Wat gebeurt er in de Pitotbuis waardoor dit digitaal signaal gemaakt kan worden? Wordt er een spanning opgewerkt of iets dergelijks? HELP!
De buis creëert een drukverschil wat gemeten kan worden met een manometer. De buis wekt geen spanning op.
De manometer kan een simpele U-buis zijn gevuld met water of kwik, of een mooi digitaal apparaat.
Het is de digitale manometer die uit het drukverschil een digitaal signaal maakt (en daarvoor energie uit zijn batterij haalt), niet de buis zelf.
Pinokkio schreef:
De buis creëert een drukverschil wat gemeten kan worden met een manometer. De buis wekt geen spanning op.
De manometer kan een simpele U-buis zijn gevuld met water of kwik, of een mooi digitaal apparaat.
Het is de digitale manometer die uit het drukverschil een digitaal signaal maakt (en daarvoor energie uit zijn batterij haalt), niet de buis zelf.
Ja dat begrijp ik, maar hoe ontstaat dit digitaal signaal? Wat gebeurt er in de buis of de manometer waardoor een digitaal signaal ontstaat?
In de buis gebeurt niets, het is de manometer die het digitale signaal maakt uit de verplaatsing van bijvoorbeeld een membraan. De mate van verplaatsing wordt met wat mechanica en electronica omgezet in een mooie digitale weergave.
Het principe is niet veel anders dan bij een digitale weegschaal: hoe zwaarder een voorwerp is des te meer er iets in de weegschaal ingedrukt of verplaatst wordt en dat wordt vertaald naar een nuttige digitale aflezing van zoveel (kilo)gram, want aan een aflezing van zoveel mm ingedrukt heb je natuurlijk niets.
Pinokkio schreef:
In de buis gebeurt niets, het is de manometer die het digitale signaal maakt uit de verplaatsing van bijvoorbeeld een membraan. De mate van verplaatsing wordt met wat mechanica en electronica omgezet in een mooie digitale weergave.
Het principe is niet veel anders dan bij een digitale weegschaal: hoe zwaarder een voorwerp is des te meer er iets in de weegschaal ingedrukt of verplaatst wordt en dat wordt vertaald naar een nuttige digitale aflezing van zoveel (kilo)gram, want aan een aflezing van zoveel mm ingedrukt heb je natuurlijk niets.
Ik denk dat ik het antwoord nu weet: In het membraan dat in de Prandtlbuis zit, zitten zgn 'rekstrookjes'. Door de fysieke uitrekking van deze rekstrookjes als gevolg van een kracht (in dit geval de druk) ontstaat er een elektronische spanning in dit membraan die om kan worden gezet in een analoog signaal. Klopt dit zo?
De rekstrookjes fungeren als een variabele weerstand, en leveren dus zelf geen spanning.
Maar zet je zo'n strookje in serie met een vaste weerstand ( R ) en zet je een vaste externe spanning over de weerstand en het strookje dan krijg je conform de wetten van Ohm een spanningsdeler (klik), en dan kan je met een voltmeter de variatie van de weerstand van het rekstrookje meten.
Image1.jpg (40.63 KiB) 1426 keer bekeken
In werkelijkheid is het wat complexer, maar dit is het principe.
Zie ook hier.
Die voltmeter is een digitaal instrument.
In plaats van een wijzertje dat het voltage over het rekstrookje aangeeft zoals in het schetsje weergegeven is, wordt een digitale voltmeter gebruikt. Hoe dat instrument precies werkt is denk ik hier niet zo van belang. Wat van belang is dat als er op de ingang van een digitale voltmeter een spanning wordt gezet, het instrument die spanning (volt) in cijfers weergeeft.
Maar wil je meer weten over analoog-digitaal omzetting (het principe waarop zo'n digitale meter werkt), dan kan je die vraag beter in de elektronica sectie plaatsen.
Maar mijn probleem is juist dat de manometer die op de Prandtlbuis is aangesloten een digitaal signaal geeft in de vorm van een luchtsnelheid. Wordt er hierbij gebruik gemaakt van een drukomzetter?
De vloeistof (of gas) snelheid in de horizontale buis veroorzaakt een verandering van het onderlinge niveau (ΔH) in de verticale buizen.
Pitotbuis.jpg (6.19 KiB) 1426 keer bekeken
bron:Wikipedia
Sluit je de verticale buizen af met de manometer, dan varieert de druk (ΔP) daartussen met de vloeistofsnelheid. Die druk vervormt een rekstrookje in de manometer, en volgens eerder weergegeven spanningsdeler principe kan die druk dan digitaal gemeten worden. Door de manometer correct te ijken kan zo het drukverschil gebruikt worden als maat voor de doorstroomsnelheid: v=√2ΔP/ρ
