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arrow_back Aula 05 - Sensores de Vazão – Parte 1

Placa de orifício

Considerado o dispositivo mais simples para medir pressão por diferencial de pressão, a placa de orifício consiste em uma chapa metálica em formato de disco, que apresenta uma pequena abertura (0,2 a 0,85 do diâmetro da tubulação) precisa e calculada, por onde passa o fluido. A Figura 5 apresenta exemplos desse medidor.

a) b)
Figura 5 – (a) Placas de orifício comerciais; (b) Esboço de uma placa de orifício instalada em uma tubulação.
Fonte: (a) <http://www.power-technology.com/contractors/pressure/euromisure/euromisure2.html>
(b) <http://www.nwfpa.org/nwfpa.info/component/content/article/53-steam-systems/291-review-of-orifice-plate-steam-traps>.
Acesso em: 5 abr. 2013.

O fluxo de fluido se contrai ao passar pelo orifício, assumindo uma área de seção transversal mínima a qual se dá o nome de vena contracta ou veia contraída. É nessa região que a vazão de fluido apresenta o menor valor de pressão. A Figura 6 exemplifica uma ocorrência da veia contraída. O cálculo da vazão é, portanto, baseado na diferença entre as pressões tomadas antes e depois da placa de orifício.

a) b)
Figura 6 – Representações da placa de orifício destacando a "veia contraída".
Fonte: (a) <http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-tutorials/flowmetering/types-of-steam-flowmeter.asp>;
(b) <http://withfriendship.com/user/levis/orifice-plate.php>.
Acesso em: 5 abr. 2013.

A placa de orifício pode ser fabricada a partir de chapa de aço inoxidável ou de material compatível com o fluido a ser medido. A posição do orifício, sua dimensão e formato variam de acordo com a aplicação onde serão instalados. Os orifícios normalmente encontrados são de três tipos: concêntrico, excêntrico e segmentado, conforme mostra a Figura 7.

  • Orifício concêntrico: tipo de placa utilizada para líquidos, gases e vapores que não contenham sólidos em suspensão.
  • Orifício excêntrico: tipo de placa aplicada nas condições em que bolhas de gás ou partículas sólidas possam estar presentes no fluxo de líquido, ou em que gotículas líquidas ou partículas sólidas estejam presentes no fluxo de gás. O seu orifício se localiza fora do centro, para permitir que as partículas indesejadas do fluido se acumulem.
  • Orifício segmental: tipo de placa na qual o orifício não apresenta um formato circular, mas um segmento de círculo concêntrico. Ela tem o mesmo propósito do orifício excêntrico, porém considerando proporções mais elevadas de partículas. Dependendo da aplicação, o segmento pode estar localizado na parte superior ou inferior.
Placas de orifício mais comuns.

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