การวัดอัตราการไหลด้วยแผ่นออริฟิส

การวัดอัตราการไหลด้วยแผ่นออริฟิส

จากการค้นพบที่ว่า เมื่อมีการไหลผ่านส่วนของท่อที่มีพื้นที่หน้าตัดที่ลดลง ทำให้ความดันของไหลในท่อหลังจากผ่านส่วนที่มีพื้นที่หน้าตัดที่ เล็กกว่านั้นจะมีค่าลดลง และความแตกต่างของความดันที่เกิดขึ้นนี้จะเป็นสัดส่วนแบบรากที่สอง (Square Root) กับอัตราการไหล

แผ่นออริฟิส (Orifice Plate)

แผ่นออริฟิสมีลักษณะเป็นแผ่นโลหะที่มีรูไว้สำหรับให้ของไหลผ่าน ในการติดตั้งจะถูกติดตั้งอยู่ระหว่างหน้าแปลน (Orifice Flange) ของท่อในลักษณะตั้งฉากกับกระแสการไหล เนื่องจากมีการจัดทำได้ง่ายและมีราคาถูก จึงทำให้มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลาย นอกจากนั้นแล้วยังมีความเชื่อถือในการวัดอัตราการไหลเป็นอย่างดี แผ่นออริฟิสสามารถทำขึ้นจากวัสดุได้หลายชนิด รวมทั้งวัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อนจากของไหลที่นำไปใช้งาน เช่น 316 Stainless Steel, Monel หรือ Inconel Orifice Plate ลักษณะพื้นฐานของแผ่นออริฟิสตามมาตรฐาน ISO 5167

ตามมาตรฐาน ISO 5167 ค่าความหนา e ของแผ่นออริฟิสจะอยู่ระหว่าง 0.005D ถึง 0.02D และ ค่าความหนา E จะอยู่ระหว่างขนาดความหนา e ถึง 0.05D โดยทั่วไปแล้ว ขนาดรูที่แผ่นออริฟิส จะแสดงในรูปอัตราส่วนระหว่าง เส้นผ่าศูนย์กลางรูกับเส้นผ่าศูนย์กลางภายในของท่อหรือ ค่า ( = d/D ซึ่งปกติจะมากกว่าหรือเท่ากับ 0.20 และ น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.75

ข้อดีของการใช้แผ่นออริฟิสในการวัดอัตราการไหลคือ สะดวกในการติดตั้ง, ราคาถูก, มีแบบและวัสดุหลายชนิดให้เลือกใช้ ข้อเสีย คือ จะมีความไวต่อความเสียหายเมื่อเลือกใช้วัสดุไม่เหมาะสมเนื่องจากแผ่นออริฟิสเป็นแผ่นโลหะที่ต้องสัมผัสกับกระแสการไหลอยู่ตลอดเวลา ซึ่งจะทำให้อาจโค้งงอหรือสึกหรอได้ง่าย และต้องการระยะท่อที่เป็นทางตรง (Straight Run) มากกว่าแบบอื่น