صفحه اریفیس

صفحه اریفیس متداول‌ترین تجهیز اندازه‌گیری هد است. این تجهیز یک صفحه فلزی ماشینکاری شده با یک یا چند سوراخ است که مایعات از آن عبور می‌کنند. صفحات اریفیس طیف کاربرده گسترده‌ای دارند که بسیاری ار مایعات و عملیات را پوشش می‌دهند. صفحات اریفیس عدم اطمینان قابل قبول و هزینه نسبتاً کمتری دارند.

اریفیس یک صفحه مسطح است که یک سوراخ لبه تیز به طور دقیق در آن تراش خورده و بصورت هم مرکز با لوله قرار گرفته است. هنگامی که مایع در لوله جریان می‌یابد جریان با نزدیک شدن به روزنه ناگهان منقبض می‌شود و پس از عبور از روزنه ناگهان منبسط می‌شود و به قطر کامل لوله می‌رسد. این عمل بلافاصله پس از دهانه باعث تشکیل فشردگی در جریان می‌شود. این فشردگی باعث افزایش سرعت و کاهش فشار کمتری در گلوگاه می‌شود. سپس می‌توان از اختلاف فشار در گلو برای اندازه‌گیری میزان جریان مایع استفاده کرد. به دلیل انقباض ناگهانی در ابتدای اریفیس و انبساط ناگهانی متعاقب آن پس از گلوگاه، ضریب تخلیه C برای گلوگاه بسیار کمتر از یک لوله ونتوری یا یک فلونازل است.

ساختار و ویژگی‌های صفحه اریفیس چیست؟

صفحه اریفیس از یک ورق فلزی دایره‌ای مسطح ساخته می‌شود که در آن قطر خارجی اریفیس بیشتر از قطر داخلی لوله فرآیندی است که باید در آن قرار گیرد.

سیستم اریفیس متشکل از یک صفحه اریفیس، یک دستگاه نگه دارنده، لوله کشی بالادست و پایین‌دست و شیرهای فشار است. صفحه اریفیسی که بدون در نظر گرفتن طول بالادست و پایین دست لوله جهت کنترل و تحمل افت فشارهای قانونی و جبران آن‌ها استفاده شده باشد، و نیز فشارسنج‌های آن در محل مناسب نباشند، یک جریان سنج "قانونی" نیست. برای کالیبراسیون اریفیس باید آزمایشات خاصی انجام شود و از آنجا که این کار از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، تقریباً همه سیستم‌های اریفیس باید مطابق استاندارد ساخته شوند. این عمل اجازه می‌دهد تا محاسبات با تلورانس معینی انجام شود.

اریفیس چه انواعی دارد؟ 

از نظر ساختاری صفحات اریفیس می‌توانند به موارد زیر تقسیم شوند:

هم مرکز یا متحدالمرکز: همانطور که از نامش پیداست، روزنه‌ی این اریفیس متحدالمرکز با صفحه دایره‌ای اصلی است. اغلب صفحات اریفیس مورد استفاده در تمامی صنایع متحدالمرکز هستند. ورودی روزنه‌ی این مدل باید بسیار تیز و لبه‌دار باشد. ضخامت و جنس آن توسط شرایط جریانی و سیال محرک تعیین می‌شود. این مدل اریفیس انواع مختلفی دارد:

1. لبه مربع: در ورودی سوراخ اریفیس لبه تیز و در خروجی موازی یا پخ دار است.
2. مخروطی: دهانه ورودی اریفیس مخروطی شکل و قسمت خروجی آن موازی است.
3. ربع دایره: این نوع اریفیس دارای لبه ورودی به شکل کمانی از دایره است.

ناهم مرکز: از این نوع اریفیس برای مایعات با ویسکوزیته پایین حامل مواد جامد و همچنین جریان مایعات حامل گاز استفاده می‌شوند. اریفیس ناهم مرکز دارای یک سوراخ دایره‌ای شکل در صفحه در مجاورت دیواره لوله برای عبور آزاد مواد جامد یا گاز است.

1. کمانی: سوراخ صفحات اریفیس کمانی به شکل یک قطعه از دایره است که لبه خمیده آن مجاور لوله است. صفحات روزنه تکه‌ای برای اندازه‌گیری جریان دوغاب‌های سبک و مایعات با غلظت زیاد جامد مناسب هستند.

استفاده از اریفیس ناهم مرکز و تکه‌ای هنگامی بهتر است که جریان افقی سیال حاوی مواد اضافی مورد باید اندازه‌گیری شده و صفحات اریفیس متحدالمرکز ممکن است در این شرایط دچار گرفتگی و انباشت شوند.

صفحه اریفیس چه مزایایی دارد؟

1. بدون قطعات متحرک.
2. ساختار مقاوم.
3. در طیف وسیعی از اندازه‌ها و نسبت‌های بتا موجود است.
4. بسیار اقتصادی.
5. نصب آسان.
6. قیمت‌ها با تغییر اندازه خیلی تغییر نمی‌کنند.
7. مناسب برای اغلب سیالات مورد استفاده.
8. طراحی و اجرای آسان.

محدودیت‌‌های صفحات اریفیس

1. افت فشار دائمی در صفحات (PPL) بوده و از این رو نیاز به فشار بالادست بیشتری دارند.
2. دقت آن‌ها در بالاترین turndown در بهترین حالت بین 2 -3 درصد است. دقت تحت تأثیر چگالی، فشار و نوسانات ویسکوزیته است.
3. ویسکوزیته بازه اندازه‌گیری را محدود می کند.
4. اوریفیس متحدالمرکز برای مایعات کلوئیدی یا دوغاب‌ها مناسب نیست.