Un orifizio piatto è un dispositivo che misura la portata di fluido in un tubo. Le piastre dell’orifizio sono tipicamente piastre metalliche rotonde con un foro nel mezzo. La piastra stessa è solitamente inserita tra le estremità di due tubi flangiati sul sistema in cui deve essere misurata la portata.
Gli orifizi possono essere realizzati in diversi materiali e il materiale di costruzione dipenderà dal fluido da misurare. L’acciaio al carbonio è comunemente usato per gli idrocarburi. L’acciaio inossidabile è utilizzato principalmente per fluidi più corrosivi. La compatibilità chimica è importante perché la corrosione può avere un impatto negativo sulle prestazioni.
Il foro, o foro, in un orifizio di solito ha un lato affilato e un lato smussato. Il lato tagliente della piastra dovrebbe trovarsi sul lato di ingresso del tubo. Il lato smussato si trova sul lato di uscita del tubo. La piastra dell’orifizio deve essere installata nella direzione corretta; la geometria laterale gioca un ruolo importante nel modo in cui il fluido passa attraverso l’orifizio.
Una piastra dell’orifizio misura il flusso mettendo in relazione le pressioni e le velocità del fluido ai lati di ingresso e uscita della piastra. Il fluido sul lato di ingresso è costretto a passare attraverso il foro dell’orifizio. Poco dopo aver attraversato l’orifizio, il fluido raggiunge un punto di massima convergenza, noto come vena contratta. A questo punto, la velocità e la pressione del fluido sono diverse da quelle che erano nel lato di ingresso del tubo. Le differenze di pressione e velocità vengono utilizzate per calcolare la portata attraverso il principio di Bernoulli.
Per misurare la pressione differenziale, sui lati di ingresso e di uscita della piastra vengono installati dei piccoli tubi, detti anche “gambe”, collegati a un misuratore di pressione differenziale. Questi tubi devono essere privi di detriti o forti accumuli di fluido. Il materiale diverso dal fluido misurato nelle gambe del tubo danneggerà la precisione della misurazione della pressione differenziale.
Gli orifizi sono comunemente usati per le misurazioni del flusso dei fluidi perché sono relativamente economici, facili da installare, di facile manutenzione e ben compresi nell’industria della lavorazione chimica. Gli orifizi non hanno parti mobili da mantenere. Ci si può aspettare che la precisione tipica di un misuratore dell’orifizio sia compresa tra il 90 e il 95 percento. Uno degli svantaggi dei misuratori con orifizio è che possono introdurre grandi perdite di carico permanenti in un sistema di tubazioni.