在一些流场条件下，利用体积流量测试方法在确定CO2排放和热输入时可能会低于***优测量流速，其问题主要集中在烟气流动存在角度（即偏航或俯仰时），而不是直线形式在烟道或管道中运动，所以计算烟道或管道气体速度或体积流量不包括测量气流偏航或俯仰角及烟道壁效应的程序，导致气体流速或体积的误差增大。

三维（3D）球形皮托管考虑了气流偏航或俯仰角的影响，用于准确测试流速、验证CEM流速等领域，为碳排放、碳交易提供更为准确的流速测试信息。

根据美国环保署EPA方法2F设计开发的成套设备，用于确定流动气流中的动压、偏航角和俯仰角进而确定轴向速度的定向三维皮托管，可用于复杂流场烟气流速CMS的比对监测。

图8 三维皮托管主机

俯仰角（pitchangle）：烟道轴线与俯仰面上烟气流速分量之间的夹角。其中俯仰面为采样线和烟道轴线确定的平面，俯仰面上烟气流速分量为烟气流速矢量在俯仰面上的投影。

偏航角（yawangle）：烟道轴线与偏航面上烟气流速分量之间的夹角。其中偏航面为通过某一特定采样点垂直于采样线的平面，偏航面烟气流速分量为烟气流速矢量在偏航面上的投影。

测量方式：

5个压力端口，测量3种压差

·速度dP=dP1-dP2

·俯仰dP=dP4-dP5

·偏航dP=dP2-dP3

在一个横截面上进行网格多点测量。对于在一个横截面上进行多点测量的压力，取平均值，然后将得出的平均值带入轴向速度公式。或是，将测量的单点压力值带入轴向速度公式，将多点轴向速度取平均值。

经RATA测试比对结果表明：球形皮托管测量不确定度为±1～2%。用于准确测试流速、验证CEM流速等领域，为碳排放、碳交易提供更为准确的流速测试信息。