¿Cómo funciona un medidor de caudal de placa de orificio?

Una placa de orificio crea una constricción en la tubería. El fluido acelera a través del orificio, causando una caída de presión (ΔP). El caudal es proporcional a √(ΔP), calculado usando Q=C×ε×A/√(1−β⁴)×√(2ΔP/ρ) según ISO 5167.

¿Qué es la relación beta?

Beta (β) = d/D, la relación entre el diámetro del orificio y el diámetro interior de la tubería. Rango típico: 0,2 a 0,75. Mayor beta = menor pérdida de presión pero menor precisión.

¿Qué es el coeficiente de descarga C?

El coeficiente de descarga tiene en cuenta los efectos reales del fluido (vena contracta, fricción). Para tomas de esquina ISO 5167, C se calcula a partir de la ecuación de Reader-Harris/Gallagher y suele ser de 0,59 a 0,62 para β = 0,3–0,7.

¿Qué es el factor de expansibilidad ε?

ε (epsilon) tiene en cuenta la compresibilidad del gas. Para líquidos, ε = 1. Para gases, ε < 1 y depende de la relación de presiones y del exponente isentrópico (κ). ε ≈ 1 para pequeñas relaciones ΔP/P.

¿Cuáles son los requisitos de la norma ISO 5167 para tubería recta?

La norma ISO 5167 exige una longitud mínima de tubería recta aguas arriba (típicamente 10–44 D, dependiendo del tipo de conexión y de β) y 4–8 D aguas abajo. Los acondicionadores de flujo pueden reducir los requisitos aguas arriba.

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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.

Esta calculadora fue desarrollada y verificada por el equipo de ingeniería de Vibromera, fabricante de los instrumentos portátiles de balanceo Balanset.

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

—

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.