Un tubo di Pitot (o semplicemente Pitot ) è uno degli elementi di un sistema di misura della velocità dei fluidi . Deve il suo nome al fisico francese Henri Pitot che nel 1732 propose un dispositivo per misurare l'acqua corrente e la velocità della barca.
In aeronautica , un Pitot misura la pressione totale all'interno del circuito di pressione statica e totale e permette di determinare la velocità relativa dell'aeromobile rispetto al suo ambiente.
Il funzionamento del semplice tubo di Pitot, in una corrente d'acqua, è facilmente comprensibile se si considera che una particella fluida dotata di una certa velocità ha, a causa di questa velocità, una quantità di moto che le può permettere di salire ad una certa altezza . Allo stesso modo, chiunque lanci una pietra verticalmente sa che quella pietra si solleverà tanto più in alto quanto maggiore sarà la velocità della volata.
Da Galileo e dalle sue ricerche sulla caduta dei corpi sappiamo che con una velocità iniziale verticale la pietra sale a:
(questo trascurando la resistenza aerodinamica della pietra).È lo stesso per una particella d'acqua dotata di una velocità pressoché orizzontale, a condizione che sia consentito cambiare gradualmente la direzione della sua traiettoria senza troppa dissipazione di energia (presentandola con una sorta di trampolino).
Quindi quando immergi la mano nella corrente di un torrente (come nell'animazione a lato), puoi vedere che l'acqua sale a una certa altezza.
Sapere se l'altezza raggiunta in questo modo dall'acqua è effettivamente pari a potrebbe costituire un bell'esercizio di fisica delle scuole superiori (possiamo aspettarci delle perdite di energia in acqua per attrito viscoso).
Henri Pitot procedette in modo più astuto: nel primo esperimento che improvvisò con entusiasmo quando gli venne l'idea della sua MACCHINA PER LA MISURAZIONE DELLA VELOCITÀ DELLE ACQUE CORRENTI E DELLA SCIA DEI VASI, sostituì la mano con una semplice pipa di vetro piegata di fronte alla corrente e con questa disposizione non c'è più perdita di energia: Le particelle d'acqua che salgono nel tubo di vetro vedono molto rapidamente annullata la loro velocità (dopo la stabilizzazione della colonna d'acqua in altezza): non c'è quindi più paura di perdita di energia per attrito viscoso.
E nel caso di questo tubo di Pitot, l'altezza h raggiunta dall'acqua nel tubo è appunto:
si è la velocità della corrente di fronte all'ingresso del tubo e la gravità terrestre.Il tubo di Pitot deve il suo nome al fisico francese Henri Pitot ( 1695 - 1771 ) che fu il primo nel 1732 a proporre una "macchina per misurare la velocità dell'acqua corrente e la scia delle navi". Questa macchina è composta, come le nostre moderne sonde statiche di Pitot , da due tubi: uno che preleva la pressione totale nel punto di misura, e l'altro che tende a raccogliere la pressione statica nello stesso punto (o meglio ad una punto). chiudi).
Tuttavia, se il primo foro, posto di fronte alla corrente, catturava bene la pressione totale, il secondo foro (all'estremità del tubo di vetro non piegato) catturava "approssimativamente" la pressione statica locale. Più esattamente, lo ha catturato con troppa poca precisione (a causa del fenomeno di ventilazione del lato a valle del prisma alla sua estremità (vedi articolo Ventilazione del lato a valle del cilindro ).
Se la misura della pressione totale è abbastanza semplice, bisogna riconoscere che la difficoltà dei dispositivi per misurare la velocità di una corrente liquida o gassosa in un dato punto è soprattutto quella di misurare la buona pressione statica esistente in questo stesso punto. È su questa questione che il tubo di Pitot si evolverà maggiormente nei due secoli che seguiranno la sua invenzione.
Equipaggiato con la sua macchina , Henri Pitot eseguì comunque alcune misurazioni della velocità della Senna a Parigi e, in considerazione dei suoi risultati, intuì l'esistenza di uno strato di confine lungo le rive e il fondo dei fiumi.
Richard W. Johnson descrive queste misurazioni come segue, nel suo Handbook of Fluid Dynamics: "Nel 1732, tra due pilastri di un ponte sulla Senna a Parigi, [Henri Pitot] usò il [suo] strumento per misurare la velocità della corrente a La presentazione dei suoi risultati all'Accademia più tardi nello stesso anno è di maggiore importanza di quella del tubo di Pitot stesso: le teorie contemporanee, basate sull'esperienza di alcuni ingegneri italiani, sostenevano che la velocità della corrente ad una certa profondità di un fiume era proporzionale alla massa d'acqua che scorreva sul punto di misura; quindi si è visto aumentare la velocità della corrente con la profondità. Pitot ha fornito la prova, grazie al suo strumento, che in realtà la velocità della corrente diminuiva con la profondità . "
Richard W. Johnson mette anche l'invenzione di Henri Pitot in una prospettiva storica come segue: "[...] Lo sviluppo del tubo di Pitot nel 1732 costituisce un progresso sostanziale nella dinamica dei fluidi sperimentali. Tuttavia, nel 1732, Henri Pitot non poté trarre vantaggio dall'esistenza dell'equazione di Bernoulli che non fu ottenuta da Eulero fino a 20 anni dopo. Il ragionamento di Pitot sul funzionamento del suo tubo era quindi puramente intuitivo e il suo approccio (misurando la differenza tra la pressione totale al punto di arresto e la pressione statica) tipicamente Come discusso da Anderson (1989), l'applicazione dell'equazione di Bernoulli al tubo di Pitot per derivare dalle due pressioni misurate la pressione dinamica (quindi la velocità del flusso) non fu presentata fino al 1913 da John Airey dell'Università di Michigan. [...] Ci vollero quindi due secoli prima che la magistrale invenzione di Pitot venisse incorporata nella Fluid Dynamics come valido strumento sperimentale ... "
Più di un secolo dopo le prime misurazioni di Henri Pitot, il concetto di tubo di Pitot fu ripreso e migliorato dall'ingegnere francese Henry Darcy .
Nel 1909, Heinrich Blasius pubblicò un articolo in tedesco in cui raccontava i suoi test, in una corrente d'acqua, di una dozzina di dispositivi di cattura a due punti che erano già in uso presso l'Istituto Sperimentale di Ingegneria Idraulica e cantieristica di Berlino. In questo articolo ha scoperto che molti di questi dispositivi hanno fallito a causa della loro scarsa misurazione della pressione statica. Inoltre, il desiderio della prima Meccanica dei Fluidi era quello di misurare '' e '' pressione totale '' e '' pressione statica esattamente nello stesso punto (che avrebbe permesso di stabilire facilmente in galleria del vento la distribuzione delle velocità su i corpi). Tuttavia, il tubo che misura la Pressione Totale modifica necessariamente il flusso locale per la sua presenza, quindi non è possibile misurare la pressione statica nello stesso punto (e nello stesso istante). Ludwig Prandtl , proprio nel momento in cui Blasius effettuava le misurazioni a Berlino (nel 1908), utilizzò con grande successo nella sua galleria del vento a Gottinga un tubo combinato di Pitot-statico tenuto contro il flusso dall'effetto a palette di un'unità di coda. Questo tubo combinato Pitot-statico che presto sarà chiamato `` antenna Prandtl '' ha misurato la pressione statica (con un errore di ~ 1,5%) a 3 diametri del tubo dietro il punto di arresto in cui è stata misurata la pressione. Totale.
In aeronautica , l'antenna Prandtl è poi subentrata al sistema Étévé che misurava la velocità tramite il rinculo elastico di una piccola pagaia posta su un'ala (immagine a lato).
Abbastanza rapidamente, tuttavia, Prandtl ha alterato la forma originale della sua antenna sostituendo il suo naso mezzo corpo Rankine 3D con un naso emisfero-cilindrico più riproducibile (immagine sotto).
Nelle successive applicazioni dell'antenna Prandtl (o tubo combinato Pitot-statico), applicazioni destinate alla misura della velocità di aeromobili, la distanza tra il punto di arresto dove viene prelevata la pressione totale e il foro (o fori) dove si trova la pressione statica catturato è solo aumentato: l'antenna è stata posizionata in una zona dove il flusso era libero da qualsiasi influenza dell'aeromobile (ad esempio sufficientemente avanti rispetto al muso della fusoliera o alla pressione di attacco del era più o meno lo stesso nel punto di arresto e nel foro di cattura di questa pressione statica.
Nella pratica corrente dei costruttori di aeromobili (per quanto riguarda gli aerei commerciali subsonici) l'antenna Prandtl viene abbandonata a favore dei semplici sensori di Pitot (che misurano la pressione totale appena fuori dallo strato limite ), la pressione statica essendo misurata dai fori sulla parete del fusoliera sulla stessa ascissa (dal naso della fusoliera) del foro di misurazione del singolo tubo di Pitot: queste due misurazioni vengono effettuate in una delle sei posizioni privilegiate indicate nello schema sottostante.
Un Prandtl (de) antenna (dal nome di Ludwig Prandtl ) è un tubo di Pitot-static combinato. È costituito da due tubi coassiali i cui orifizi, in comunicazione con il fluido di cui si vuole misurare la velocità, sono disposti in modo particolare:
Un manometro misura la differenza di pressione tra i due tubi, cioè la pressione dinamica, e quindi permette di calcolare la velocità di flusso del fluido attorno al tubo. In aeronautica questa velocità corrisponde a quella del vento relativo attorno all'aereo, velocità che è una delle informazioni essenziali per il pilota che deve mantenere il proprio velivolo sempre al di sopra della sua velocità di stallo e al di sotto della sua velocità massima . La conoscenza della velocità relativa del vento consente inoltre, se si conosce la velocità del vento meteorologico alla stessa quota, di calcolare la velocità rispetto al suolo e il consumo del velivolo.
Il Pitot cattura la pressione totale generata dall'effetto congiunto della pressione atmosferica e la pressione risultante dalla velocità del vento sul sensore (o pressione dinamica ).
L'uscita statica (abbinata o meno al Pitot) cattura la pressione statica che è la pressione atmosferica nel senso comune del termine.
L'anemometro misura la differenza tra queste due pressioni, vale a dire la pressione dinamica, e la converte nella velocità indicata . Questa velocità è diversa dalla velocità naturale (che aumenta con l'altitudine) e dalla velocità al suolo (che è influenzata dal vento ).
Nel caso di un flusso incomprimibile (cioè in regime subsonico per un numero di Mach inferiore a 0,3), la velocità è calcolata applicando il teorema di Bernoulli . In aria è possibile trascurare il termine z , che dà una relazione diretta tra la velocità e la pressione dinamica p t -p s che si misura con un sensore di pressione o un semplice manometro :
v = velocità (in m / s) p s = pressione statica (in Pa o N / m²) p t = pressione totale (in Pa o N / m²) ρ = densità del fluido (in kg / m³, 1.293 per l'aria a livello del mare)Nel caso di un flusso comprimibile (numero di Mach maggiore di 0,3), è necessario utilizzare la formulazione del teorema di Bernoulli esteso ai flussi comprimibili. Trascurando la differenza di altitudine z , viene utilizzata la seguente relazione per calcolare il numero di Mach:
M = numero di Mach p t = pressione totale p s = pressione statica γ = rapporto delle capacità termiche del fluido C p / C v .
In pratica non ci interessa più la misura della pressione dinamica definita come p t - p s ; i sistemi progettati per questo intervallo di velocità misurano separatamente la pressione statica e totale e comunicano i valori a un computer.
Il tubo di Pitot era uno dei sistemi di tronchi usati sulle navi, secondo le prescrizioni di Henri Pitot nel suo libro di memorie all'Accademia reale. Viene spesso posizionato sotto la chiglia e viene calibrato durante un test di velocità. La misurazione della velocità di un'imbarcazione utilizzando una misurazione della pressione può essere fatta risalire agli esperimenti di Charles Grant, visconte di Vaux (1807), successivamente migliorati dal reverendo Edward Lyon Berthon (1849), che combina la misurazione in un unico sistema. dinamico. Questo sistema è stato abbandonato a causa delle difficoltà nel mantenere i tubi puliti nell'ambiente marino (alghe, ecc .).
In aeronautica il tubo di Pitot è uno degli elementi costitutivi del sistema anemobarometrico . Insieme al tappo statico, consente all'anemometro (un manometro differenziale) di misurare la velocità indicata . Può essere indipendente o parte di una sonda combinata con un tappo statico e una sonda di incidenza . Possono esserci due o tre sonde indipendenti per fornire ridondanza.
I pitot vengono installati in più punti, dove il flusso d'aria non è disturbato, sostanzialmente paralleli al flusso locale, in modo da ottenere all'orifizio del tubo un coefficiente di pressione prossimo a 1, cioè velocità pressoché nulla. Su un'elica monomotore , è posta sotto la superficie inferiore dell'ala in modo da non essere sottoposta allo scoppio dell'elica. Su un bimotore o su un aereo a reazione, è spesso attaccato al muso. Su un aliante, di solito c'è un pitot sulla punta anteriore della fusoliera e un altro su un'antenna nella parte anteriore della pinna.
Le sonde combinate pitot / statiche / di incidenza, come prese di pressione statica o totale, sono generalmente posizionate sul lato della fusoliera, dove la pressione locale è il più vicino possibile alla pressione statica all'infinito (pressione atmosferica) a tutte le usuali incidenze (o una velocità dell'aria locale vicina a quella dell'aereo o ancora un coefficiente di pressione vicino a 0. Queste posizioni particolari sono sulle sei verticali blu nel diagramma sotto). La posizione 1 viene utilizzata durante il test di un prototipo (all'estremità di una lunga antenna). Per ridurre l'effetto di qualsiasi slittamento, le prese statiche sinistra e destra possono essere collegate insieme. La foto di Embraer sotto mostra un tubo di Pitot in posizione 2 (usato frequentemente). Si noti che il tubo è orientato parallelamente al flusso locale (quindi parallelo alla fusoliera); è anche al di fuori dello strato limite .
Il Pitot è spesso dotato di un riscaldamento elettrico per evitare la sua ostruzione per accumulo di brina. Sul terreno è ricoperto da una protezione, in particolare per impedire a un insetto di penetrarvi.
Curva tipica della pressione statica sui fianchi di una fusoliera.
Tubo di Pitot su un Airbus A380 combinato anemometria e sonda dell'angolo di incidenza (lato copilota )
Tubo di Pitot sul muso di un Embraer ERJ 135
Nel caso degli aerei da caccia, le alte velocità e gli angoli a cui l'aereo può muoversi fanno sì che siano state sviluppate forme speciali di tubi, sia con più aperture, sia con un tubo allargato e un tubo più sottile al centro, solo quest'ultimo utilizzato per misurare la pressione dinamica.
In linea di principio, i sistemi di tubi di Pitot forniscono una misura solo se sono posti davanti al flusso. Per i casi in cui si deve misurare la velocità perpendicolare al piano del dispositivo si possono utilizzare sonde anemoclinometriche; alcuni modelli sono basati su un tubo di Pitot, presentando più aperture (5 o 7). Confrontando le pressioni di ciascun tubo, è possibile determinare l'angolo e la velocità del flusso.
Tubi di Pitot di tutte le formeGià Blasius notava, nel 1909, quando stava testando tubi di Pitot molto diversi da quello di Prandtl (il tubo di Pitot di Prandtl che doveva costituire il primo standard): “Tuttavia, per questi modelli di tubi di Pitot [molto diversi dal modello di Prandtl], il le leggi della meccanica dei fluidi fanno sì che vi sia sempre proporzionalità tra la differenza di pressione alle due aperture e la pressione dinamica reale del flusso [ ] "
Nel suo testo, tuttavia, osserva che queste leggi della meccanica dei fluidi non sono sempre rispettate poiché, come ora sappiamo, il numero di Reynolds a volte interviene per modificare un flusso in modo abbastanza radicale. Ma Blasius poteva solo avere un presentimento della causa di questi cambiamenti di flusso poiché il numero di Reynolds non si era ancora stabilito al suo posto eminente soprattutto della meccanica dei fluidi (si veda a questo proposito l'articolo Crise_de_trainée ).
Inoltre, in certi intervalli del numero di Reynolds, si può considerare che il flusso su alcuni corpi non varia in modo significativo, ad es. che la distribuzione dei coefficienti di pressione sulla superficie di questi corpi rimanga costante. Se i due punti dati, ad esempio, sono costantemente in questo intervallo di Reynolds, anche la differenza è, vale a dire che si può scrivere .
Se ci riferiamo alla definizione del coefficiente di pressione, ovvero:
o :
p è la pressione statica misurata nel punto considerato, la pressione statica del flusso (cioè lontano dai disturbi creati dal corpo), la velocità del flusso lontano dal corpo, la densità del fluido., possiamo trasformare la didascalia in:
uguaglianza dove e sono le pressioni statiche misurate sul corpo nel punto e e o è la pressione dinamica del flusso .
Quest'ultima uguaglianza dovrebbe essere trasformata in:
Ciò significa che, nel range di Reynolds considerato, conoscendo e (la pressione statica in due diversi punti del corpo) possiamo determinare la pressione dinamica del flusso e quindi la velocità di questo flusso.
In pratica, ovviamente, sarà vantaggioso per le pressioni e per essere il più possibile differenti in modo che un manometro possa facilmente misurare la loro differenza.
Di seguito sono state raggruppate una serie di applicazioni del principio fisico dimostrato sopra.
Storicamente, i dispositivi anemometrici Venturi sono stati i primi a utilizzare questo principio (immagine a lato). Un venturi può essere considerato come un dispositivo di riduzione della pressione che crea una forte diminuzione della pressione statica assoluta al suo collo. La pressione statica assoluta al collo del venturi è quindi inferiore alla pressione statica assoluta del flusso . Di conseguenza, se utilizziamo questa pressione statica assoluta al collo invece della pressione statica assoluta del flusso in allontanamento dal corpo nella differenza classica (che per il tubo di Pitot dà la pressione dinamica) sottraiamo alla pressione totale una quantità minore in modo che il risultato sia più forte. Poiché questa differenza viene misurata automaticamente da un manometro differenziale, quest'ultimo dispositivo viene attaccato da una differenza più forte, quindi la sua sensibilità può essere inferiore.
Le misurazioni in galleria del vento mostrano che la pressione relativa alla gola può scendere, per un singolo Venturi, fino a -5 o -6 volte la pressione dinamica del flusso e -13,6 volte per un doppio Venturi. Nell'immagine a fianco, il manometro differenziale è collegato al foro di rilevamento della pressione assoluta al collo del venturi e ad un foro di pressione totale convenzionalmente rivolto verso la strada.
Questo tipo di dispositivo venturi è stato utilizzato in un periodo in cui i manometri a membrana in metallo non erano abbastanza sensibili per le basse velocità (quelle degli alianti e degli aerei lenti), ma non è più utile al giorno d'oggi, soprattutto perché il gelo può modificare in modo significativo il flusso interno nel venturi. In Francia, è stato il produttore Raoul Badin a produrre questi dispositivi di misurazione della velocità, cosicché il termine badin è diventato sinonimo di "velocità" nel gergo aeronautico.
Per le misure di velocità del fluido in tubazioni e condotti, l'utilizzo di un tubo combinato Pitot-statico è reso difficoltoso dalla difficoltà di introdurre questo dispositivo nei condotti e dal fatto che i suoi fori di raccolta della pressione possono facilmente sporcarsi. Per ovviare a questi inconvenienti sono stati sviluppati dispositivi cilindrici (a sbalzo nel condotto o passanti completamente), tali cilindri potendo essere facilmente introdotti ed estratti nei condotti tramite un premistoppa che ne garantisce la tenuta. Detti cilindri possono essere di sezione circolare o quadrata e comprendere uno, due o più fori di raccolta (quest'ultimo caso permette di valutare una velocità media nel condotto, immagine a lato). Tutti questi dispositivi sono caratterizzati da una costante che permette di passare dalla misura della pressione differenziale letta sul manometro alla velocità media effettiva del fluido. Di questa costante coesistono diverse definizioni , ad esempio quella che la prende come quoziente della velocità media reale del fluido nel condotto per la velocità teorica (dove è la differenza di pressione tra due fori o serie di fori e la densità del fluido che scorre nel condotto). In pratica la costante così definita per i manometri a cilindro circolare è spesso dell'ordine di 0,85 ma è data a variare nel tempo per cui questi manometri devono essere periodicamente tarati.
Alcune aziende offrono dispositivi con cilindri di sezione quadrata presentati nella corrente secondo la loro diagonale. Un'azienda propone cilindri profilati a forma di pallina i cui fori destinati a captare i coefficienti di pressione negativa non sono più alla base ma ai lati della sezione.
Pitotmetri a forma di S (o bidirezionali o reversibili )Nel 1896, Edward S. Cole progettò un pitometro (senza la t di Pitot finale) che è noto come pitometro di Cole o pitotmetro reversibile o in alternativa tubo di Pitot "S" o tubo di Pitot Staubscheibe (Staub che significa polvere ). Questo dispositivo è costituito da due tubi simmetrici, i cui orifizi sono rivolti o di nuovo al flusso. La presentazione di questo pitotmetro nella corrente può, in linea di principio, essere invertita (da cui il nome reversibile ) ma questa semplice inversione degli orifizi richiede frequentemente l'uso di una diversa costante a causa di lievi asimmetrie (che producono grandi effetti). Questo pitotmetro S è considerato preferibile quando i gas sono saturi di prodotto condensabile o carichi di polvere (a causa del grande diametro dei suoi due orifizi), ma deve essere allineato con il flusso, il che richiede di conoscere la direzione di questo flusso. La costante (sulla velocità) di questi dispositivi, in base alle loro caratteristiche geometriche, varia da 0,8 o 0,9.
Sonde direzionaliIn linea di principio, la sonda direzionale (immagine a fianco) tende a consentire la misura della velocità di un fluido di cui non si conosce la direzione del flusso. A tale scopo, esistono tre fori di rilevamento della pressione sulla faccia anteriore di un cilindro (sulla stessa sezione trasversale circolare), i due fori estremi essendo posizionati simmetricamente ad un angolo preciso (vicino a 30 °) dal foro centrale. La distribuzione delle pressioni su un cilindro infinito disegnando un punto di coefficiente di pressione zero non lontano da questo azimut di 30 °, si può teoricamente catturare la pressione statica lì lontano dal corpo . Il metodo di utilizzo di questa sonda sarà quindi quello di introdurla nel flusso e ruotarla attorno al proprio asse finché la pressione nei due fori laterali non sarà la stessa (tale pressione sarà quindi uguale alla pressione statica del flusso in allontanamento dal corpo. ). La differenza tra la pressione raccolta al foro centrale (che, in linea di principio, è la Pressione Totale) e la pressione di uno dei fori laterali dà la Pressione Dinamica. In pratica, l'attuazione di questo metodo si rivela difficile.
Sensori di pressione totale KielNel 1935, G. Kiel sviluppò una sonda di pressione totale molto insensibile al suo posizionamento in imbardata e beccheggio.
Una caratteristica notevole del trasduttore Kiel è che è preciso entro l'1% per angoli di imbardata e beccheggio fino a 40 ° su un'ampia gamma di velocità. Alcuni modelli United Sensors più recenti (immagine allegata) spingono queste qualità di insensibilità fino ad angoli di 64 °.
È importante notare che la sonda Kiel misura solo la pressione totale.
Il tubo di Pitot viene utilizzato in automobile, nei casi in cui la velocità non può essere dedotta solo dalla velocità di rotazione degli pneumatici. Precisione: il confronto delle due misure (tubo di Pitot e velocità di rotazione della ruota) permette di dedurre l'evoluzione dinamica dello schiacciamento del pneumatico.
Il tubo di Pitot può essere utilizzato come anemometro, per applicazioni in meteorologia. In effetti, la sua misura è in realtà quella del vento relativo . Se il dispositivo è fisso, misura la velocità del vento. Il tubo di Pitot ha anche il vantaggio di essere un sistema molto robusto, con poche parti meccaniche in movimento suscettibili di danneggiarsi.
Il tubo di Pitot ha due forme, una a S e una a L. Il suo utilizzo può essere fatto anche nella velocità degli effluenti gassosi, ad esempio nei camini industriali.
Quando un tubo di Pitot (misura della pressione totale) è bloccato, la misura della velocità del veicolo non è più possibile. La conseguenza immediata di un tubo di Pitot bloccato è una misurazione errata dell'aumento della velocità man mano che l'aereo guadagna quota.
Il blocco del tubo di Pitot su un aereo è spesso causato da acqua, ghiaccio o insetti. Per evitarlo, le normative aeronautiche prevedono un'ispezione pre-volo del / i tubo / i di Pitot. Inoltre, molti dispositivi a tubo di Pitot sono dotati di un sistema di sghiacciamento (quest'ultimo necessario per gli aeromobili certificati per il volo strumentale ).
A causa dei molti possibili casi di guasto, i grandi aeroplani hanno spesso un sistema ridondante di più sonde di Pitot, di solito almeno 3. Quindi, se una delle sonde inizia a dare risultati troppo diversi dalle altre, allora si può dedurre che è difettoso e ignora le sue indicazioni. Se ce ne fossero solo 2, non saremmo in grado di sapere quale è difettoso, poiché un guasto può causare la lettura di una velocità superiore o inferiore a seconda dei casi. Inoltre, alcuni velivoli sono dotati di una sonda Pitot retrattile aggiuntiva, che può essere utilizzata quando necessario.
Quando la porta di pressione statica è bloccata, tutti gli strumenti basati sul sistema Pitot sono interessati: l'altimetro rimane ad un valore costante, la velocità verticale rimane zero, la velocità del dispositivo sarà errata, secondo un errore inverso al caso di tubo di Pitot bloccato: l'indicazione della velocità sembrerà diminuire quando l'aereo sale in quota. Gli aeromobili in cui la cabina non è pressurizzata spesso hanno una sonda statica di emergenza che può essere collegata dall'interno del pozzetto.
Le sonde di Pitot hanno difetti intrinseci:
Errori di densità Questi errori influenzano le misurazioni di velocità e altitudine. Questo errore è dovuto a variazioni di pressione nell'atmosfera che non sono legate all'altitudine (meteorologia). Errore di compressibilità Errori di compressibilità sorgono quando non è più possibile effettuare l'approssimazione del fluido incomprimibile e non si applica più la formula per il calcolo della velocità. Questo errore intrinseco si verifica soprattutto ad altitudini elevate, dove la velocità del suono è inferiore al suo valore a livello del mare, errori che diventano significativi per altitudini superiori a 10.000 piedi e per velocità superiori a 200 nodi. In queste condizioni, il tachimetro segnala una velocità inferiore alla velocità effettiva del dispositivo. In pratica, le prove NACA su tubo di Pitot semisferico-cilindrico indicano che la misura della pressione statica in corrispondenza dei fori posti da 3 a 7 diametri dietro il punto di arresto rimane insensibile a velocità fino a Mach. 0.6.Se questi tubi sono ostruiti da brina, detriti, insetti, viene fornita una misurazione della velocità errata ai piloti e agli strumenti di bordo dell'aeromobile. Un'errata misurazione della velocità sui tubi di Pitot è stata implicata in diversi incidenti aerei :