Es wird schon weiterer Informationen bedürfen, so zum Beispiel
wie groß die maximalen Schwankungen schätzungsweise sind und und.

Ansatz:
Ich würde vier Infrarot-Sensoren nehmen, da sich Winkel
immer sehr schlecht "einstellen" lassen (von Wärmedehnung
etc noch nicht gesprochen). Diese kreuzförmig nahe der Rohr-
innenwand angeordnet. z.B. die hier GP2Y0AH01K0F
kostengünstig, allerdings ist der Messbereich mit 1.5mm sehr klein.
-> Ich stelle mir vor, dass man das "extern" in einer Beispielröhre mal kalibriert.

Gruß,
S.