Conjunto de placa de orificio de hardware de instrumentación
La placa de orificio es la más simple de las restricciones de trayectoria de flujo utilizadas en la detección de flujo, así como la más económica. Las placas de orificio son placas planas de 1/16 a 1/4 de pulgada de espesor. Normalmente se montan entre un par de bridas y se instalan en un tramo recto de tubería lisa para evitar la alteración de los patrones de flujo de los accesorios y las válvulas. Se utilizan tres tipos de placas de orificio: concéntricas, excéntricas y segmentarias. La placa de orificio concéntrico es el más común de los tres tipos. Como se muestra, el orificio es equidistante (concéntrico) al diámetro interior de la tubería. El flujo a través de una placa perforada de bordes afilados se caracteriza por un cambio de velocidad. A medida que el fluido pasa a través del orificio, el fluido converge y la velocidad del fluido aumenta hasta un valor máximo. En este punto, la presión está en un valor mínimo. A medida que el fluido diverge para llenar toda el área de la tubería, la velocidad vuelve a disminuir hasta el valor original. La presión aumenta entre un 60 % y un 80 % del valor de entrada original. La pérdida de presión es irrecuperable; por lo tanto, la presión de salida siempre será menor que la presión de entrada.
Se miden las presiones a ambos lados del orificio, lo que da como resultado una presión diferencial que es proporcional al caudal. Las placas de orificio segmentario y excéntrico son funcionalmente idénticas al orificio concéntrico. La sección circular del orificio segmentario es concéntrica con la tubería. La parte segmentada del orificio elimina la acumulación de materiales extraños en el lado de aguas arriba del orificio cuando se monta en una tubería horizontal. Según el tipo de fluido, la sección segmentada se coloca en la parte superior o inferior de la tubería horizontal para aumentar la precisión de la medición. Las placas de orificio excéntricas desplazan el borde del orificio hacia el interior de la pared de la tubería. Este diseño también evita la formación de represas aguas arriba y se usa de la misma manera que la placa de orificio segmentaria. Las placas de orificio tienen dos desventajas distintas; provocan una gran caída de presión permanente (la presión de salida será del 60 % al 80 % de la presión de entrada) y están sujetos a la erosión, lo que eventualmente provocará imprecisiones en la presión diferencial medida.