Kā tiek mērīta Pito caurules plūsma?

Pito caurules plūsmu mēra, pamatojoties uz gaisa spiedienu, kas tajā nonāk, un atmosfēras gaisa blīvumu konkrētajā augstumā un gaisa temperatūrā. Šie vienādojumi ir balstīti uz Bernulli principiem pie mēreniem ātrumiem, kuriem jābūt zem virsskaņas diapazona. Citi faktori, piemēram, ledus veidošanās vai sānu vējš, var ietekmēt arī Pito caurules plūsmas precizitāti. Lai gan teorētiski Pito caurules var izmantot jebkura šķidruma plūsmas ātruma mērīšanai, mūsdienās tās visbiežāk tiek iestrādātas lidmašīnās, lai noteiktu gaisa ātrumu lidojuma laikā. Anrī Pito ir atzīts par Pito caurules izgudrošanu 1732. gadā, pētot Sēnas upes plūsmas spiedienu Francijā, un franču zinātnieks Henrijs Darsijs 19. gadsimta vidū pārveidoja tās konstrukciju izmantošanai lidmašīnās.

Kā spiediena mērīšanas veids Pito caurules mēra nevis vidējo ātrumu, bet gan vienu ātruma punktu plūsmā. Šķidruma plūsmas ātrumu nevar izmērīt tikai ar Pito caurules plūsmu lidmašīnā, jo ātruma aprēķiniem ir nepieciešams arī mērīt āra statisko gaisa spiedienu. Tādēļ šīs ierīces aprēķina tā saukto stagnācijas spiedienu jeb spiedienu, ko rada gaiss, kad tas nonāk Pito caurulē un iziet caur spiediena devēja savienotajiem caurumiem otrā galā. Statisko spiedienu aprēķina, izmantojot statiskos portus, kas parasti ir uzstādīti gaisa kuģa fizelāžas sānos, savukārt Pito caurules plūsmas pamatā ir Pito caurule, kas bieži tiek uzstādīta uz izlices, kas stiepjas no lidmašīnas priekšgala.

Izmantojot Pito caurules plūsmu, stagnācijas spiedienu aprēķina, pievienojot standarta atmosfēras statisko spiedienu dinamiskajam spiedienam, kas tiek iedarbināts uz Pito caurules iekšpusi. Pito caurules aizmugurē ir caurumu gredzens un centrālais izejas caurums, kas abi savienoti ar spiediena devēju. Gaisam izejot no šiem caurumiem, devējs izmanto spiediena atšķirības, lai aprēķinātu dinamisko gaisa spiedienu. Bernulli vienādojums nosaka, ka statiskais gaisa spiediens plus dinamiskais gaisa spiediens ir vienāds ar kopējo gaisa spiedienu, kas šajā gadījumā ir Pito caurules stagnācijas spiediens.

Ja ir zināms stagnācijas spiediens, kā arī vietējais gaisa blīvums, Bernulli vienādojumus var izmantot, lai aprēķinātu gaisa kuģa ātrumu, caur kuru iet Pito caurules plūsma. Lai gan tas ir uzticams ideālos apstākļos, zems gaisa ātrums bieži rada tik nelielas spiediena izmaiņas Pito caurules plūsmā, ka spiediena devējs bieži nevar tās precīzi aprēķināt, kā rezultātā tiek iegūti kļūdaini ātruma rādījumi. Vairāki letāli gaisa negadījumi, kas saistīti ar kļūdainiem Pito caurules plūsmas rādījumiem, ir notikuši arī tad, kad tie tika apledojuši, mainot gaisa plūsmu, tāpēc tagad Pito caurulēs ir iebūvēti atkausēšanas sildītāji, lai novērstu šādas traģēdijas nākotnē. Pielāgošanu var veikt arī unikāliem apstākļiem, piemēram, zemam gaisa ātrumam vai virsskaņas lidojumam, lai Pitot caurules radītu precīzus rādījumus.