فلومتر اوریفیس پلیت چیست؟

فلومترهای اوریفیس پلیت از نوع فلومترهای فشار تفاضلی هستند. در فلومترهای اوریفیس پلیت (orifice plate)، برای ایجاد اختلاف فشار، یک صفحه فلزی سوراخ دار (اوریفیس پلیت) در مسیر عبور سیال قرار داده می شود (مانند انیمیشن زیر). قرار گرفتن اوریفیس پلیت در مسیر عبور سیال باعث باریک شدن مسیر عبور جریان و محدود شدن نرخ فلو شده و امکان اندازه گیری دقیق فلو را فراهم می کند. همچنین نصب اوریفیس پلیت باعث ایجاد اختلاف فشار در دو سر آن می شود. مکانیزم کار اوریفیس پلیت ها ساده و  ارزان بوده و برای طیف وسیعی از سیالات و فرایندها مناسب است.

قرار گرفتن اوریفیس پلیت در مسیر عبور سیال باعث ایجاد اختلاف فشار در دو سر پلیت می شود

فاکتور Turn Down Ratio برای اوریفیس پلیت ها کمتر از 5:1 بوده و دقت اندازه گیری آنها در نرخ های پایین فلو کم است. بالا بودن دقت و کارایی این فلومترها کاملا وابسته به وضعیت اوریفیس پلیت و به طور خاص لبه های سوراخ در سمت بالا دستی است. به طوری که تیز بودن لبه های سوراخ باعث اندازه گیری دقیق شده و ساییدگی آن دقت را پایین می آورد.

رابطه فیزیکی فلومتر اوریفیس پلیت مبتنی بر رابطه برنولی برای سیالات تراکم ناپذیر است:

در رابطه بالا P بیانگر فشار و V بیانگر سرعت سیال است. همچنین مطابق شکل زیر اندیس 1 بیانگر نقطه بالادست اوریفیس پلیت و اندیس 2 بیانگر نقطه پایین دست می باشد.

رابطه بالا با در نظر گرفتن پارامتر Q یا فلوی حجمی سیال یه صورت زیر نوشته می شود:

با مرتب کردن معادله برای محاسبه فلوی حجمی Q داریم:

رابطه بالا برای محاسبه فلوی تئوری بوده و برای محاسبه فلوی واقعی سیال، پارامتر ضریب تخلیه یا cd هم به آن اضافه می شود: