How does an orifice plate flow meter work?

An orifice plate creates a constriction in the pipe. The fluid speeds up through the orifice, causing a pressure drop (ΔP). Flow rate is proportional to √(ΔP), calculated using Q=C×ε×A/√(1−β⁴)×√(2ΔP/ρ) per ISO 5167.

What is the beta ratio?

Beta (β) = d/D, the ratio of orifice bore diameter to pipe internal diameter. Typical range: 0.2 to 0.75. Higher beta = less pressure loss but lower accuracy.

What is the discharge coefficient C?

The discharge coefficient accounts for real fluid effects (vena contracta, friction). For ISO 5167 corner taps, C is calculated from the Reader-Harris/Gallagher equation and is typically 0.59–0.62 for β = 0.3–0.7.

What is the expansibility factor ε?

ε (epsilon) accounts for gas compressibility. For liquids, ε = 1. For gases, ε < 1 and depends on the pressure ratio and the isentropic exponent (κ). ε ≈ 1 for small ΔP/P ratios.

What are the ISO 5167 requirements for straight pipe?

ISO 5167 requires minimum straight pipe upstream (typically 10–44 D depending on fitting type and β) and 4–8 D downstream. Flow conditioners can reduce upstream requirements.

Herramienta de ingeniería gratuita — #152

Calculadora de caudal de placa de orificio — ISO 5167

Calcule el caudal a través de una placa de orificio según la norma ISO 5167. Ingrese los diámetros del orificio y de la tubería, la presión diferencial y la densidad del fluido.

ISO 5167Q = C·ε·A/√(1−β⁴)·√(2ΔP/ρ)Líquidos y gases

Resultados

Caudal volumétrico

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Caudal másico

—

Relación beta (β = d/D)

—

Coeficiente de descarga C

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Velocidad en el orificio

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Velocidad en la tubería

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Ecuación de caudal de orificio ISO 5167

C — coeficiente de descarga (ecuación de Reader-Harris/Gallagher)
ε — factor de expansibilidad (1.0 para líquidos incompresibles)
β — relación de diámetros d/D
ΔP — presión diferencial a través del orificio
ρ — densidad del fluido aguas arriba

Coeficiente de descarga simplificado

Para tomas de esquina, C ≈ 0.5959 + 0.0312β^2.1 − 0.184β⁸ (Reader-Harris simplificado). Para tomas de brida, agregue términos de corrección para el diámetro de la tubería.

⚠️ Nota: Esta calculadora utiliza una estimación simplificada de C. Para la medición de transferencia de custodia, utilice la ecuación completa de Reader-Harris/Gallagher con corrección por número de Reynolds según la norma ISO 5167-2.