فلومتر اوریفیس پلیت

(فلومتر اوریفیس پلیت) Orifice plate flow meter

فلومترهای اوریفیس پلیت یکی از ساده ترین روشهای اندازه گیری دبی سیال توسط اختلاف فشار میباشد.

تکنولوژی صفحه اوریفیس یکی از پذیرفته شده ترین، همه کاره ترین و ساده ترین روش های اندازه گیری جریان سیالات است. کاربردها بسیار گسترده هستند، به طور کلی تمام اندازه‌گیری‌های جریان را توصیف می‌کنند، به جز مواردی که تحت شرایط شدید ویسکوزیته بالا، فشار استاتیکی کم یا شرایط فیزیکی ضعیف سیال، به عنوان مثال حاوی مواد جامد، خاک، دوغاب‌های سنگین و فاضلاب هستند.

اوریفیس یک وسیله تولید کننده فشار تفاضلی است که برای نشان دادن، انتقال،  یا ترکیبی از ابزارهای ثانویه که ورودی فشار دیفرانسیل را می پذیرند، استفاده می شود. اندازه گیری فشار دیفرانسیل ایجاد شده در سرتاسر صفحه اوریفیس، اندازه گیری سرعت جریان است

صفحات اوریفیس در انواع مختلف، متحدالمرکز، مخروطی، خارج از مرکز، انتگرال، ربع و سگمنتال ساخته می شوند. اوریفیس پلیت متحدالمرکز رایج ترین نوع مورد استفاده است، به شکل 1 مراجعه کنید.

قطر لوله (pipe size)

رده فلنج (flange rating)

جنس اوریفیس (orifice matrial)

دمای سیال (Fluid Temperature)

فشار سیال (Fluid Pressure)

چگالی سیال (Fluid Density)

فلو عبوری (Flow Rate)

نوع سیال (Fluid Type)

Reynolds Number

Q = kA √h/e

Q = نرخ جریان حجمی

A = سطح مقطع لوله

h = اختلاف بین شیرها

e = چگالیفشار سیال جاری

k = ثابت که شامل نسبت قطر لوله به قطر روزنه (نسبت بتا) و ضرایب اصلاح است.

مزایای استفاده از اوریفیس پلیت

صفحات اوریفیس به راحتی بین فلنج ها نصب می شوند.

ساخت آن نسبتاً ساده و ارزان است.

تقریباً هر سیال شیمیایی فعال یا خورنده را می توان به دلیل محدودیت کم یا بدون محدودیت در ساختار مواد اندازه گیری کرد.

صفحات اوریفیس می توانند طیف وسیعی از اندازه های خط لوله و نرخ جریان را در خود جای دهند.

ظرفیت را می توان با باز کردن صفحه اصلی یا کالیبره کردن مجدد ترنسمیتر افزایش داد.

معایب اوریفیس پلیت

برای سیستم هایی با فشار استاتیکی پایین غیر عملی است.

سرعت جریان متناسب با جذر افت فشار است، بنابراین منحنی کالیبراسیون درجه دوم است و محدوده اندازه‌گیری را با ترنسمیترهای  فشار دیفرانسیل قدیمی‌تر 0.5 درصد به حدود 3:1 محدود می‌کند. ترنسمیترهای جدیدتر با دقت 0.1 درصد می توانند این میزان را به 5:1 افزایش دهند. به دقت عدد رینولدز نیز توجه کنید. این تابعی از دستگاه اندازه گیری فشار تفاضلی است و بر اساس این واقعیت است که در یک سوم جریان، اختلاف فشار تقریباً یک نهم آن در حداکثر جریان است. دقت را می توان با استفاده از یک سنسور فشار دیفرانسیل بهتر یا با افزودن یک سنسور فشار دیفرانسیل دوم که برای دیفرانسیل پایین تر کالیبره شده است، حفظ کرد و سپس سیگنال ها را برای حفظ دقت تغییر داد

مسیرهای مستقیم لوله در بالادست و پایین دست اوریفیس پلیت مورد نیاز است.

اوریفیس های لبه تیز در اعداد رینولدز پایین درست کار نمیکنند.

فشار دیفرانسیل با مجذور دبی تغییر می کند، بنابراین با افزایش دبی، افت فشار به سرعت افزایش می یابد.

با سایش لبه تیز و بالادست اوریفیس پلیت، در معرض عدم دقت قرار می گیرد.

دقت با نسبت بتا بالاتر از تقریبا 0.7 کاهش می یابد.