UNIVERSIDAD SANTO TOMASFACUTLAD DE INGENIERIA ELECTRONICA

ELECTIVA V: AUTOMATIZACION Y REDES INDUSTRIALES TALLER # 2

NOMBRES: CODIGOJUAN CARLOS DELGADO SAENZ 3091155SONIA ALEJANDRA GONZALEZ DUARTE 3091466SANDER FERNEY ZARATE SABOYA 3091152

1. Defina brevemente los siguientes términos:

- Campo de medida (Range): Es el conjunto de valores dentro de los límites superior e inferior de medida en los cuales el instrumento es capaz de trabajar en forma confiable por ejemplo un termómetro de mercurio con rango de 0 a 50 grados Celsius espectro o conjunto de valores de la variable de medidas que están comprendidas dentro de los limites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión del instrumento.

- Alcance (Span): Es la diferencia entre el valor superior e inferior del campo de medida. Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. Es el punto máximo con valor superior del rango de medición

- Error: Es la diferencia entre el valor indicado y el valor exacto de la varaible medida.

- Incertidumbre de la medida (Uncertainly): Es una estimación del rango de valores que contiene el valor verdadero de la cantidad medida. Asimismo, representa la probabilidad de que el valor verdadero esté dentro de un rango de valores indicado.

- Exactitud: La capacidad de un instrumento de medida de dar indicaciones que se aproxima al valor de la magnitud medida. La exactitud de un sensor se determina mediante la denominada calibración estática.

- Precision (Accurancy): Cualidad que se caracteriza la capacidad de un instrumento de medida de dar el mismo valor de la magnitud medida, al medir varias veces en unas mismas condiciones determinadas, prescidiendo de su concordancia o discrepancia con el valor real de dicha magnitud.

- Zona muerta (Dead zone/Dead band): Es el máximo campo de variación de la variable en el proceso real, para el cual el instrumento no registra ninguna variación en su indicación, registro o control. Es el área de valores de la variable que no hace variar la indicación del instrumento.

- Sensibilidad (Sensivity): Es la relación existente entre la capacidad de percibir un estímulo o parámetro de entrada con respecto a la señal de respuesta en un determinado rango, es decir, es la capacidad de poder discriminar valores muy pequeños de señales de entrada para dar una respuesta de salida.

- Repetibilidad (Repeartibity): Se refiere cuando las medidas se realizan en un intervalo de tiempo corto. Cuantitativamente, es el valor por debajo del cual se encuentra, con una probabilidad especificada, el valor absoluto de la diferencia entre dos resultados individuales obtenidos en las condiciones antedichas. Si no se dice lo contrario, la probabilidad se toma del 95 %.

- Histeresis (Hysteresis): Se refiere a la diferencia en la salida para una misma entrada, según la dirección en que se alcance.

2. En una tabla identifique las clases de instrumentos (captadores) industriales:

a. En función del instrumento

Clases de Instrumento Descripción

Instrumentos Ciegos

Son aquellos que no tienen indicación visible de la variable. Hay que hacer notar que son ciegos los instrumentos de alarma, tales como presostatos y termostatos que poseen una escala exterior con un índice de selección de la variable, ya que sólo ajustan el punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valor seleccionado. Son también instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presión, nivel y temperatura sin indicación.

Instrumentos indicadoresDisponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Existen también indicadores digitales que muestran la variable en forma numérica con dígitos.

Instrumentos registradores

Registran con trazo continuo o a puntos la variable, y pueden ser circulares o de gráfico rectangular o alargado según sea la forma del gráfico. Los registradores de gráfico circular suelen tener el gráfico de 1 revolución en 24 horas mientras que en los de gráfico rectangular la velocidad normal del gráfico es de unos 20 mm/hora

Los elementos primarios

Están en contacto con la variable y utilizan o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada. El efecto producido por el

elemento primario puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica, etc…

Los transmisores

Captan la variable de proceso a través del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de señal neumática de margen 3 a 15 psi o electrónica de 4 a 20 mA de corriente continua.

Los transductores

Reciben una señal de entrada función de una o más cantidades físicas y la convierten modificada o no a una señal de salida. Son transductores, un relé, un elemento primario, un transmisor, un convertidor PP/I, un convertidor PP/P, etc…

Los convertidores

Son aparatos que reciben una señal de entrada neumática o electrónica procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida estándar. Algunas veces se confunde convertidor con transductor.

Los receptores

Reciben las señales procedentes de los transmisores y las indican o registran. Los receptores controladores envían otra señal de salida normalizada a los valores de una señal neumática o electrónica, que actúan sobre el elemento final de control.

ControladoresComparan la variable controlada con un valor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación.

Elemento final de control

Reciben la señal del controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control. En el control neumático, el elemento suele ser una válvula neumática o un servomotor neumático que efectúa su carrera completa de 3 a 15 psi.

b. En función de la variable de proceso

Esta clasificación corresponde específicamente al tipo de las señales medidas siendo independiente del sistema empleado en la conversión de la señal de proceso. De este modo, un transmisor neumático de temperatura del tipo de bulbo y capilar, es un instrumento de temperatura a pesar de que la medida se efectúa conviertiendo las variaciones de presión del fluido que llena el bulbo y el capilar; el aparato receptor de la señal neumática del transmisor anterior es un instrumento de temperatura, si bien, al ser receptor nuemático lo podriamos considerar intrumento de presión, caudal, nivel, o cualquier otra variabe, según fuera la señal medida por el transmisor correspondiente; un registrador potenciométrico puede ser un instrumento de temperatura, de conductividad o de velocidad, según sean las señales medidas por los elementos primeraios de termopar, electrodos o dínamo.

Asi mismo, esta clasificación es independiente del número y tipo de transductores existentes entre el elemento primario y el instrumento final.

Instrumento Descripción

Instrumento de caudal

En la mayor parte de las operaciones realizadas en los procesos industriales es muy importante la medición de los caudales de líquidos o de gases.

Existen varios métodos para medir el caudal según sea el tipo de caudal volúmetrico o másico deseado.

Medidores volumétricos:Presión Diferencial (conectados a tubo U o a elemento de fuelle o de diafragma), Área variable, velocidad, fuerza, tensión inducida, desplazamiento positivo, torbellino y oscilante.

Medidores de caudal masa:Compensación de presión y temperatura en medidores volumétricos, térmico, momento, fuerza de Coriolos.

Instrumento de nivel

La utilización de intrumentos electrónicos con microprocesador en la medida de otras variables, tales como la presión y la temperatura, permite añadir inteligencia en la medida del nivel y obtener lecturas con mayor precisión. El transmisor de nivel inteligente hace posible la interpretación del nivel real, la eliminación de las falsas alarmas y la fácil calibración del aparato en cualquier punto de la línea de transmisión.

Los intrumentos de nivel pueden dividirse en medidores de nivel de líquidos y de sólidos que son dos mediciones claramente diferenciadas.

Medidores de nivel de líquidos:Trabajan midiendo la altura del líquido directamente sobre una línea de referencia. Por medición directa tenemos sonda, cinta y plomada, nivel de cristal e intrumentos de flotador. Por presión hidrostática, medidor manométrico, de

membrana, de tipo burbujeo y de presión diferencial de diafragma.. Según caracteristicas eléctricas del líquido, medidor resistivo, conductivo, capacitivo, ultrasónico, de radiación y de láser.

Medidores de nivel de sólidos:En los procesos continuos, la industria necesito instrumentos capaces de medir el nivel de sólidos en puntos fijos (proporcionana una medida en uno o varios puntos fijos determinados) o de forma continua (proporcionan una medida continua del nivel desde el punto más bajo al más alto).

Instrumento de presión

La presión es una fuerza por unidad de superficie y puede espresarse en unidades tales como: pascal, bar, atmósfera, kilogramos por centímetro cuadrado y psi. Se clasifican en tres grupos: mecánicos, neumáticos, electrómecanicos y electrónicos.

Elementos mecánicos:Se dividen en elementos primarios de medida directa y elementos primarios elásticos. Los elásticos más utilizados son: El Tubo Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle

Elementos Neumáticos:Elementos de equilibrio de fuerzas, movimientos y bloques con dos amplificadores.

Elementos Electromecánicos:Utilizan un elemento mecánico elástico combinado con un transductor eléctrico que genera la señal eléctrica correspondiente. Estos se clasifican según el principio de funcionamiento en: resistivos, magnéticos, capacitivos, extensiométricos y piezoeléctricos.

Es una de las medidas más comunes e importantes en los procesos industriales. Las limitaciones del sistema de medida quedan definidas en cada tipo de aplicación por la precisión, por la velocidad de captación de la temperatura, por la distancia entre el elemento de medida y el aparato receptor.

Instrumento de Temperatura

Los instrumentos de temperatura utilizan diversos fenómenos que son influidos por la temperatura: variaciones en volumen o en estado de los cuerpos, variación de resistencia de un conductor, variación de resistencia de un semiconductor, f.e.m. creada en la unión de dos metales distintos, intensisdad de la radiación total emitida por el cuerpo.

Emplean instrumentos tales como: Temómetros de vidrio, bimetálicos, ultrasónicos, termopares, y de cristal de cuarzo.

3. Analice en qué consisten las siguientes normas para la identificacion de instrumentos industriales, busque o realice un ejemplo del uso de estas normas en una planta industrial mediante el uso de los diagramas P&ID, explique el ejemplo.

a. Norma ISA-S5. 1-84

Cada instrumento debe identificarse con sistemas de letras que lo clasifique funcionalmente. Una identificación  representativa es la siguiente:

El número de letras funcionales para un instrumento debe ser mínimo, no excediendo de cuatro. Para ello conviene:

Disponer las letras en subgrupos. Por ejemplo: Un transmisor registrador de

relación de caudales puede identificarse con dos círculos uno con FFRT-3 y el otro FFS-3

En un instrumento que indica y registra la misma variable medida puede omitirse la letra I (indicación).

Los bucles de instrumentos de un proyecto o secciones de un proyecto deben identificarse con una secuencia única de números. Esta puede empezar con el numero 1 o cualquier otro número conveniente, tal como 301 o 1201, que puede incorporar información codificada tal como área de planta.

Si un bucle dado tiene más de un instrumento con la misma identificación funcional, es preferible añadir un sufijo, ejemplo: FV-2A, FV-2B, FV-2C, etc., TE-25-1, TE-25-2, TE-25-3, etc. Estos sufijos pueden añadirse obedeciendo a las siguientes reglas.

Deben emplearse letras mayúsculas A,B,C, etc En un instrumento tal como un registrador de temperatura multipunto que

imprime números para identificación de los puntos, los elementos primarios pueden numerarse TE-25-1, TE-25-2, TE-25-3, etc.

Las subdivisiones interiores de un bucle pueden designarse por sufijos formados por letras y números.

Un instrumento que realiza dos o más funciones puede designarse por todas sus funciones. Por ejemplo: Un registrador de caudal FR-2 con una pluma de presión PR-4 se designa preferentemente FR-2/PR-4 o bien UR-7; un registrador de presión de dos plumas como PR-7/8; y una ventanilla de alarma para temperatura alta y baja como TAH/L-9.

b. Norma ISA-S5.2-76

Esta norma lista los símbolos lógicos que representan operaciones de proceso binarias realizadas por cualquier clase de hardware, sea eléctrico, neumático, hidráulico u otro, 0 indica la no existencia de la entrada lógica o de la señal de salida o el estado dado en la cabecera de la columna. 1 indica la existencia de la señal o estado de entrada lógica. D indica la existencia de la señal o estado de salida lógica como resultado de las entradas lógicas apropiadas.

El flujo de información está representado por líneas que interconectan estados lógicos. La dirección normal del flujo es de izquierda a derecha o de arriba abajo. Para mayor claridad del diagrama, y siempre que sea necesario, pueden añadirse flechas a las líneas de flujo.

La existencia de una señal lógica puede corresponder físicamente a la existencia o no de una señal de instrumentos, dependiendo del tipo particular del sistema de hardware y de la filosofía del diseño del circuito. Por ejemplo, el proyectista puede diseñar una alarma de alto caudal para que sea accionada por un interruptor eléctrico en el que los contactos abran, o bien cierren, cuando el caudal es alto. Por lo tanto, la condición de caudal alto puede ser representada físicamente por la ausencia o por la presencia de una señal eléctrica.

El flujo de información está representado por líneas que interconectan estados lógicos. La dirección normal del flujo es de izquierda a derecha o de arriba abajo. Para mayor claridad del diagrama, y siempre que sea necesario, pueden añadirse flechas a las líneas de flujo.

Es posible que una condición lógica específica no sea comprendida cuando trate a un aparato con dos estados alternativos específico. Por ejemplo, si una válvula no está cerrada,

puede ser debido a que la válvula está totalmente abierta, o bien a que la válvula no está cerrada y está en una posición intermedia entre casi cerrada y totalmente abierta. La interpretación literal del diagrama indica que la segunda posibilidad es la correcta.

En las válvulas todo-nada el diagrama debe especificar exactamente lo proyectado. De este modo, si la válvula debe estar abierta, así debe establecerse; no debe indicarse que la válvula está no cerrada.

En contraste, un dispositivo tal como una bomba accionada por un motor, siempre está funcionando o para salvo algunas situaciones especiales. El señalar que una bomba no está en funcionamiento significa que está parada.

En un sistema lógico que tenga un estado de entrada derivado de modo inferencial o directo, puede presentarse una condición que conduzca a una conclusión errónea. Por ejemplo, la suposición de que existe caudal si una bomba está excitada, puede ser falsa porque una válvula puede estar cerrada, o porque el eje de la bomba esté roto o por otra causa.

c. Norma ISA-S5.3

El objeto de esta norma es documentar los instrumentos formados por ordenadores, controladores programables, miniordenadores y sistemas a microprocesador que disponen de control compartido, visualización compartida y otras características de interface. Los símbolos representan la interface con los equipos anteriores de la instrumentación de campo, de la instrumentación de la sala de control y de otros tipos de hardware. El tamaño de los símbolos debe ser conforme a la norma ISA-S5.1.84, a la que complementa.

Símbolos de visualización del control distribuido/compartido Símbolos del ordenador Símbolos de control lógico y secuencial Símbolos de funciones internas del sistema Símbolos comunes Registradores y otros sistemas de retención de datos históricos. Identificación Alarmas de Software Contigüidad de los símbolos

d. PIPING & INSTRUMENTATION DIAGRAMS P & ID

P & ID muestra todas las tuberías que incluye la secuencia física de ramas, reductores, válvulas, equipos, instrumentación y enclavamientos de control. El P & ID son usados para operar el sistema de proceso.

Un P & ID debe incluir:

Instrumentación y designaciones Equipo mecánico con nombres y números Todas las válvulas y sus identificaciones Tuberías de proceso, de tamaños y de identificación Varios - rejillas, desagües, conexiones especiales, líneas de muestreo, reductores,

aumentadores. Líneas de puesta en marcha y al ras permanentes Direcciones de flujo Referencias Interconexiones Entradas y salidas, enclavamientos de control Interfaces para los cambios de clase Categoría Sísmica Nivel de calidad Entradas Anunciación Entrada del sistema de control informático Interfaces de proveedores y contratistas Identificación de los componentes y subsistemas entregados por los demás Secuencia física previsto del equipo Clasificación de equipo o la capacidad

Esta cifra representan una muy pequeña y simplificada P & ID:

http://www.engineeringtoolbox.com/p-id-piping-instrumentation-diagram-d_466.html

Un P & ID no debe incluir:

Válvulas de raíz instrumentos relés de control interruptores manuales tubos instrumento principal y válvulas Temperatura de datos de presión y flujo codos, tés y accesorios estándar similares extensas notas explicativas

4. En una tabla identifique las clases de actuadores (accionadores) industriales:

a. Accionamientos eléctricos

Actuador Descripción

Motores de corriente alterna

Son en general motores robustos, sencillo, seguros, compactos y

que necesitan poco mantenimiento. Además, suelen ser más baratos que los motores CC para potencias equivalentes, se considera el motor industrial

por excelencia.

Monofásicos:

Este tipo de motores poseen una única fase y un neutro. Sirven únicamente para potencias pequeñas o medias. Poseen el inconveniente de necesitar de un arrancador. Pueden ser de dos tipos: síncronos y asíncronos.

Monofásicos síncronos:Este tipo de motores funcionan siempre a una velocidad fija aun cuando varíe la carga. Su velocidad de giro es constante y viene determinada por la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor. Se utilizan en aquellas aplicaciones donde se necesita mantener una velocidad exacta.

Monofásicos asíncronos:Son motores que funcionan a una velocidad aproximadamente fija aunque varíe la carga. Los motores trifásicos permiten potencias mayores y, además, no necesitan arrancador.

Trifásicos:

Presentan las mismas características que los monofásicos, con la diferencia de que se pueden poner en marcha sin necesidad de arrancador. Se construyen

para potencias mayores.

Motores de corriente continua

Este tipo de motores son pesados, caros y necesitan bastante mantenimiento, debido al

chisporroteo continuo de las escobillas. La velocidad es

fácilmente ajustable poniendo únicamente un reóstato en el

inductor. El sentido de rotación se invierte cambiando la polaridad

del motor.

Bobinados en derivación:

Este tipo de motores presentan la excitación bobinada en paralelo, por lo que la caída de tensión de la excitación es la misma que la del motor. Puede ser de dos tipos:

Con escobillas:Presenta inconvenientes en cuanto al mantenimiento, ya que las bobinas chisporrotean continuamente y se desgastan.

Sin escobillasPresenta un menor costo de mantenimiento al funcionar sin escobillas. Son muy usados en aparatos tales como ventiladores.

Bobinados en serie:

Este tipo de motores presentan la excitación bobinada en serie, por lo que la caída de tensión de la excitación no es fija. Al igual que los motores con excitación en paralelo, pueden ser con escobillas.

Su velocidad varía con la carga, ya que posee la excitación en serie.

Excitación independiente:

Este tipo de motores presentan la alimentación del devanado inductor mediante una fuente de alimentación externa a la máquina. Por este motivo, es muy fácil controlar su velocidad variando únicamente la corriente de excitación.

Son dispositivos electromagnéticos, rotativos, incrementales que convierten pulsos digitales en rotación mecánica.

La cantidad de rotación es directamente proporcional al número de pulsos y la velocidad de rotación es relativa a la frecuencia de dichos pulsos. Generalmente se utilizan alimentados mediante un

Motores paso a paso dispositivo programable que es el que le suministra los impulsos.

Mediante este tipo de motores se consigue un motor de posición aceptable a bajo costo, siempre y cuando la inercia del sistema sea baja. Su uso más habitual es en aparatos de pequeña potencia.

Servomotores

Es un motor de corriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación y mantenerse estable en dicha posición.

Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Son utilizados en sistema de radiocontrol y en robótica.

El control de posición del motor se realiza en lazo cerrado, con lo que se consigue un control de la posición muy preciso, con requisitos de mantenimiento mínimos.

Las ventajas que ofrece incluyen un momento de torsión elevado, un tamaño pequeño de estructura y una carga ligera.

b. Accionamientos hidráulicos/neumáticos

Los actuadores son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de energía eléctrica y gaseosa. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas. Pueden ser hidráulicos, neumáticos o eléctricos. Los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento. El trabajo realizado por un actuador neumático puede ser lineal o rotativo. El movimiento lineal se obtiene por cilindros de émbolo (éstos también proporcionan movimiento rotativo con variedad de ángulos por medio de actuadores del tipo piñón-cremallera). También encontramos actuadores neumáticos de rotación continua (motores neumáticos), movimientos combinados e incluso alguna transformación mecánica de movimiento que lo hace parecer de un tipo especial. Los actuadores eléctricos también son muy utilizados en los aparatos mecatrónicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin

escobillas se utilizaran en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento. Los actuadores se dividen en 2 grande grupos: cilindros y motores.

Actuador Descripción

Cilíndros

De acuerdo con su función podemos clasificar a los cilindros hidráulicos/neumáticos en dos tipos:

Cilindro de efecto simple

Una barra es colocada en un extremo del pistón, cuando la presión es ejercida en la parte contraria al extremo del pistón donde está la barra, esta sube hasta donde la presión lo empuje, ejerciendo una fuerza sobre la barra de contracción, después la barra es regresada a la posición inicial por la simple acción de resortes o de la gravedad. La carga solo puede colocarse en un extremo del cilindro

Cilindro de efecto doble

La carga puede colocarse en cualquiera de los lados del cilindro. Se genera un impulso horizontal debido a la diferencia de presión entre los extremos del pistón cuando el líquido entra en este.

En los motores hidráulicos el movimiento rotatorio es generado por la presión. Estos motores los podemos clasificar en dos grandes grupos:

Motores de engranajes:

Motores

Son de tamaño reducido y pueden girar en los dos sentidos, pero el par es pequeño, son ruidosos, pueden trabajar a altas velocidades pero de forma análoga a los motores de paletas, su rendimiento cae a bajas velocidades.

Se usan para sistemas simples con un nivel relativamente bajo de presión (de 140 a 180 bar / 14 - 18 MPa), el motor de engranajes es el más usado entre los motores hidráulicos. El motor de engranajes es un motor muy simple, fiable, relativamente barato y el menos sensible a la suciedad. En la animación se puede ver que el sentido de rotación está determinado por la dirección del flujo de aceite. La presión en el lado de presión depende de la carga (torque) en el eje del motor hidráulico.

Motores de paletas:

Estos motores tienen un rotor montado excéntricamente en un cilindro, con paletas longitudinales alojadas en ranuras a lo largo del rotor. El par se origina cuando el aire a presión actúa sobre las paletas. El número de paletas suele ser de 4 a 8. Normalmente cuatro o cinco paletas son suficientes para la mayoría de las aplicaciones. Se utilizan mayor número de paletas cuando se necesita mejorar la fiabilidad de la máquina y su par de arranque.

Los motores de paletas giran desde 3000 a 25000 R.P.M., en vacío. Como norma general, los motores deben trabajar con una precarga para evitar que giren a velocidades altas.

Al girar en vacío el motor, el número de veces que las paletas rozan sobre el cilindro es casi doble que en carga. Esto supone un desgaste innecesario de las paletas y de la pared del cilindro sobre la que deslizan.

5. Describa las siguientes normas de protección de instrumentos:

a. Norma (grado) de protección IP: Es un sistema de codificación para indicar los grados de protección proporcionados por la envolvente contra el acceso a las partes peligrosas, contra la penetración de cuerpos sólidos extraños, contra la penetración de agua y para suministrar una información adicional unida a la referencia protección. Este código IP está formado por dos números de una cifra cada uno, situados inmediatamente después de las letras “IP” y que son independientes uno del otro. El número que va en primer lugar, normalmente denominado como “primera cifra

característica”, indica la protección de las personas contra el acceso a partes peligrosas (típicamente partes bajo tensión o piezas en movimiento que no sean ejes rotatorios y análogos), limitando o impidiendo la penetración de una parte del cuerpo humano o de un objeto cogido por una persona y, garantizando

simultáneamente, la protección del equipo contra la penetración de cuerpos solidos extraños. La primera cifra característica esta graduada desde cero hasta seis y a medida que va aumentando el valor de dicha cifra, éste indica que el cuerpo solido que la envolvente deja penetrar es menor.

Figura . Grados de protección indicados por la primera cifra característica. Fuente: http://www.f2i2.net/Documentos/PuntoInfoLSI/rbt/guias/guia_bt_anexo_1_sep03R

1.pdf

El número que va en segundo lugar, normalmente denominado como “segunda cifra característica”, indica la protección del equipo en el interior de la envolvente contra los efectos perjudiciales debidos a la penetración de agua. La segunda cifra característica está graduada de forma similar a la primera, desde cero hasta ocho. A medida que va aumentando su valor, la cantidad de agua que intenta penetrar en el interior de la envolvente es mayor y también se proyecta en más direcciones (cifra 1 caída de gotas en vertical y cifra 4 proyección de agua en todas las direcciones).

Figura . Grados de protección indicados por la primera cifra característica. Fuente: http://www.f2i2.net/Documentos/PuntoInfoLSI/rbt/guias/guia_bt_anexo_1_sep03R

1.pdf

b. Norma protección NEMA: La asociación americana similar a IP es conocida como NEMA, acrónimo de Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos, por sus siglas en inglés. La norma NEMA No. 250 realiza en condiciones ambientales, pruebas de corrosión, oxidación, helar, aceite, y de líquidos refrigerante. Por esta razón, y porque las pruebas y evaluaciones de otras características no son idénticas, la clasificación y designación de gabinetes por parte de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) no puede ser exactamente igual con los tipos de gabinetes de NEMA.Las definiciones para cada tipo de gabinete se listan a continuación:Tipo 1: Gabinetes construidos para aplicaciones interiores proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída de polvo). Tipo 2: Gabinetes construidos para aplicaciones interiores proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; y proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída de polvo); proporcionan un grado de protección al equipo con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (por salpicar ligeramente o goteo). Tipo 3: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (acceso de polvo por viento); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia,

aguanieve, nieve); además, no deberá dañarse el equipo por la formación externa de hielo en el gabinete.Tipo 3R: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída de polvo); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve); además, no deberá dañarse el equipo por la formación externa de hielo en el gabinete. Tipo 3S: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (acceso de polvo por viento); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve); además, los mecanismos externos deberán permanecer operables aún con la formación de hielo en ellos. Tipo 3X: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (acceso de polvo por viento); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve); proporcionan un nivel adicional de protección contra la corrosión por la formación externa de hielo en el gabinete.Tipo 3RX: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída de polvo); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve); proporcionan un nivel adicional de protección contra la corrosión por la formación externa de hielo en el gabinete; además, no deberá dañarse el equipo por la formación externa de hielo en el gabinete. Tipo 3SX: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (acceso de polvo por viento); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve); proporciona un nivel adicional de protección contra la corrosión; además, los mecanismos externos deberán permanecer operables aún con la formación de hielo en ellos. Tipo 4: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (acceso de polvo por viento); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve, salpicar agua, chorro directo de agua por manguera); además, no deberá dañarse por la formación externa de hielo en el gabinete.

Tipo 4X: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (acceso de polvo por viento); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve, salpicar agua, chorro directo de agua por manguera); proporciona un nivel adicional de protección contra la corrosión; además, no deberá dañarse por la formación externa de hielo en el gabineteTipo 5: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída de polvo, establecimiento de polvo del aire, fibras, etc); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (por salpicar ligeramente o goteo). Tipo 6: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída de polvo); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (chorro de agua directo de manguera o la entrada de agua debido a une inmersión ocasional y temporal a una profundidad limitada); además, no deberá dañarse por la formación externa de hielo en el gabinete.Tipo 6P: Gabinetes construidos tanto para aplicaciones interiores como exteriores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída de polvo); proporcionan un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales debido al ingreso de agua (chorro de agua directo de manguera o la entrada de agua debido a una inmersión ocasional y temporal a una profundidad limitada); además, proporciona un nivel adicional de protección contra la corrosión y no deberá dañarse por la formación externa de hielo en el gabinete. Tipo 12: Gabinetes construidos (sin tapa) para aplicaciones interiores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída suciedad y circulación de polvo, pelusa, fibras, objetos volátiles); proporcionar un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales en el gabinete debido al ingreso de agua (escurrimiento y salpicamiento ligero). Tipo 12K: Gabinetes construidos (sin tapa) para aplicaciones interiores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída suciedad y circulación de polvo, pelusa, fibras, objetos volátiles); proporcionar un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales en el gabinete debido al ingreso de agua (escurrimiento y salpicamiento ligero).

Tipo 13: Gabinetes construidos (sin tapa) para aplicaciones interiores, proporcionando un grado de protección al personal contra el acceso a partes peligrosas; proporcionan un grado de protección a la parte interna del equipo contra el ingreso de objetos sólidos (caída suciedad y circulación de polvo, pelusa, fibras, objetos volátiles); proporcionar un grado de protección con respecto a efectos perjudiciales en el gabinete debido al ingreso de agua (escurrimiento y salpicamiento ligero); proveer un grado de protección contra rocío, salpicamiento, y filtrado de aceite y refrigerante no corrosivo.

c. Norma IEC529: IEC 529 no especifica un grado de protección contra el riesgo de explosión o efectos producidos por la humedad (por ejemplo condensación), vapores corrosivos, hongos o insectos. IEC 529 no específica un grado de protección contra el riesgo de explosión o efectos producidos por la humedad (por ejemplo condensación), vapores corrosivos, hongos o insectos.

d. Instrumento Triclamp:Los accesorios tipo clamp (de abrazadera) en acero inoxidable de ½ " a 12 " son diseñados para una unión rápida y fácil sin el empleo de instrumentos. Usado muy frecuentemente en prácticamente todos los procesos del alimento, la bebida, industrias cosméticas y farmacéuticas; nuestra amplia gama de accesorios clamp cumple las normas internacionalmente aprobadas.Las Conexiones Clamp o Conexiones Tri-clamp son el tipo de conexiones sanitarias de acero inoxidable más utilizadas en la industria de alimentos, cosmética, farmacéutica, láctea y de bebidas en general. Las Conexiones Clamp en México, se conocen también como conexiones ferruladas, ya que todas cuentan con férulas clamp en los extremos. La gran ventaja de estas conexiones, es que son conexiones grado alimenticio, fabricadas en acero inoxidable 304 y acero inoxidable 316L. Existen gran variedad de modelos de conexiones clamp o ferruladas, las más comunes son las siguientes:

- Abrazaderas Clamp.- Las Abrazaderas Clamp son utilizadas para unir dos férulas clamp, estas pueden ser Abrazaderas Clamp Reforzadas o Abrazaderas Clamp de Doble Pin.

- Férrulas Clamp.- Las Férrulas Clamp pueden ser férulas cortas clamp, férulas largas clamp, férulas para soldar a tanque o férulas ASME BPE o AWF. Para tener una unión clamp, se necesita siempre dos férrulas.

- Empaques Clamp.- Los Empaques Clamp garantizarán que no exista ninguna fuga en las conexiones clamp. Los empaques pueden ser de silicón, neopreno, buna, vitón y teflón.

- Codos Clamp.- Los Codos Sanitarios de Acero Inoxidable de 90° y 45° son las piezas de mayor demanda en codos clamp.

- Tees Clamp.- Las Tees Clamp se pueden encontrar en diferentes medidas e incluso se manejan TEES REDUCIDAS clamp o TEES Reducción.

- Cruces Clamp.- Las Cruces clamp permiten unir 4 tuberías, de manera fácil y sencilla.

- Reducciones Clamp.- Las Reducciones clamp nos permiten conectar una tubería de diámetro mayor a una de diámetro menor como por ejemplo la de 2" x 1.5" clamp.

- Adaptadores Clamp para Manguera.- Los Adaptadores Clamp para manguera nos permiten conectar una férula clamp a una manguera.

e. Norma Din 11851:Se fabrican con piezas estampadas en caliente o con material laminado. Las roscas se han realizado con mucho esmero para eliminar el gripaje durante su acoplamiento. Las partes finales de las roscas se eliminan con operaciones mecánicas para evitar accidentes cuando se manejan. Aplicada para industria alimentaria, química y farmacéutica. Su fabricación es mecanizada para asegurar una máxima seguridad. Su forma constructiva, con diafragma soldado por micro plasma, permite el desarme del separador sin ocasionar la pérdida del líquido de transmisión, lográndose un fácil y seguro proceso de limpieza sin riesgos de derrames y/o contaminación.El cuerpo del separador se ha diseñado de forma tal, que solamente el diafragma se encuentre en contacto con el fluido de proceso, disponiéndose de esta manera, de una única superficie de contacto, apta para soportar las condiciones de proceso impuestas.ESPECIFICACIONES TECNICAS:

- Presión de trabajo: de 0...1 bar a 0...40 bar.- Temperatura de trabajo: -20ºC a +120ºC.- Precisión: a 20ºC ±0.5% para conexión directa.- Membrana: en AISI 316L.- Conexión al instrumento: en AISI 304.- Conexión a proceso: en AISI 304.- Liquido de trasmisión: según especificaciones del cliente.

f. Seguridad Intrínseca y directrices ATEX (Europa), NEC (estados Unidos):

DIRECTRICES ATEXLa Directiva 94/9/CE tiene por objeto garantizar en el territorio de la UE la libre circulación de los productos que entran dentro de su ámbito de aplicación. Por consiguiente, esta Directiva, basada en el artículo 95 del Tratado CE, prescribe requisitos armonizados y procedimientos para acreditar la conformidad.

La Directiva señala que, al objeto de eliminar los obstáculos al comercio a través del nuevo enfoque establecido en la Resolución del Consejo de 7 mayo de 198517, es preciso definir una serie de requisitos esenciales relacionados con la seguridad y con otros aspectos que garanticen un alto nivel de protección. Dichos Requisitos Esenciales de Seguridad y Salud (RESS) se relacionan en el anexo II de la Directiva 94/9/CE.A partir del 30 de junio de 2003, los productos podrán comercializarse en el territorio de la UE, podrán circular con entera libertad y podrán utilizarse debidamente en el entorno previsto sólo si cumplen la Directiva 94/9/CE (y el resto de normas pertinentes).Conviene señalar que la Directiva 94/9/CE establece por vez primera una serie de Requisitos Esenciales de Seguridad y Salud relativos, por un lado, al material no eléctrico destinado a utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas, a los aparatos destinados a ser utilizados en entornos potencialmente explosivos debido a la presencia de polvo y a los sistemas de protección y, por otro, a los dispositivos destinados a ser utilizados fuera de atmósferas explosivas pero que son necesarios o convenientes para el funcionamiento seguro de los aparatos o sistemas de protección en relación con los riesgos de explosión. Ello supone un incremento del ámbito de aplicación en comparación con las legislaciones nacionales existentes.A efectos de la presente directriz, el término «producto» se refiere indistintamente a aparatos, sistemas de protección, dispositivos, componentes y sus combinaciones.Cabe destacar que la Directiva 94/9/CE establece una serie de obligaciones para la persona que comercializa o pone en servicio los productos, ya sea el fabricante, su representante autorizado, el importador u otra persona responsable, pero no regula el empleo de aparatos en atmósferas potencialmente explosivas. Esta cuestión, no obstante, se regula en la Directiva 89/655/CEE, según la cual, en pocas palabras, los productos sólo podrán utilizarse si son conformes con las Directivas pertinentes que se les apliquen en el momento de su comercialización o puesta en servicio.

DIRECTRICES NECTodos los electricistas Atlanta seguir las directrices de NEC (Código Eléctrico Nacional), que es un estándar para la instalación eléctrica, el cableado eléctrico, y los aparatos a la vista de los requisitos de seguridad a seguir. Cubre las consideraciones de seguridad, como voltajes, corrientes máximas, aumento de la temperatura, especificaciones de los cables como las articulaciones, aislamientos, y muchos otros parámetros eléctricos y mecánicos. Aunque no es una ley de EE.UU., las diversas autoridades estatales y locales, incluidos los de Atlanta, han hecho las recomendaciones obligatorias.

g. Clasificación de zonas peligrosas en Europa y Norteamérica: La clasificación de zonas en Norteamérica:

Un área peligrosa es un lugar que se encuentra con la presencia de gases, líquidos o vapores inflamables, polvos combustibles y fibras y partículas fácilmente ignitables.

Resultando en fuego y explosiones, paros técnicos y demoras, pérdida de producción, reparación y reemplazo de equipo y personas heridas o muertas. Las consideraciones adicionales para las áreas peligrosas son: los riesgos de fuego y explosion, lgares mojados, húmedos y condensaciones y áreas corrosivas. Las típicas aplicaciones son en plataformas petroleras, refinerías, plantas químicas y petroquímicas, casetas de pintura, plantas productoras de alimentos, plantas procesadoras de granos, plantas de preparación de carbón, cerveceras, plantas textiles, aserraderos, fábricas de algodón. Las técnicas de protección son los equipos a prueba de explosión, equipos a prueba de polvos combustibles, sellado de fábrica, sistemas de presurización, equipos intrínsecamente seguros. Las clasificaciones de las zonas peligrosas son:

- Clase I: gases, líquidos o vapores inflamables. Representan > 85%.

- Clase II: polvos combustibles. Representa aproximamente 10%.

- Clase III: fibras y partículas fácilmente ignitables. Representa <5%.La clasificación de zonas peligrosas mediante divisiones, se tiene:

- Division I: normalmente peligroso, normalmente presente

- Division II: no normalmente peligroso, no normalmente presente. Para las clases:

- Clase I: Grupos A,B,C,D

- Clase II: Grupos E,F,G

- Clase III: Sin gruposPARA LA CLASE IGrupo A: AcetilenoGrupo B: gases derivados del HidrógenoGrupo C: Ether etílico, etileno, etcGrupo D: Gasolina, propano, gas natural, butano, etcDivisión I: concentraciones suficientes ignitables existen bajo condiciones normales de operación, peligro por reparaciones frecuentes, peligro por fallas en la operación. (NEC Artículo 500-5a).División II: líquidos o gases inflamables que están confinados, ventilación adecuada, adyacente a clase I, División I. (NEC Artículo 500-5b).Clase I: Métodos de protección: Envolventes APE (NEC Artículo 501-4): Contiene la explosión, Previene el escape de los gases calientes, Permite sólo la salida de gases fríos a escapar .

Juntas roscadas, juntas planas/rectificadas,

Clase I: Sellos y drenado: Aplicaciones de los sellos: Restringir el paso de gases, vapores y flamas, Delimitar las explosiones de la envolvente, Prevenir la “acumulación de presiones”. (NEC Artículo 501-5).Sello permanente: El sello es instalado en campo en conjunto con el equipo.Sellado de fábrica: El dispositivo es sellado de fábrica.PARA LA CLASE II:Grupo E: polvos metálicos: Aluminio, magnesio, etcGrupo F: polvos carbón: carbón, etc.Grupo G: polvos orgánicos: harina, granos, madera, plásticos, químicos, etc.División I: Polvos esten en suspensión: Falla mecánica cause una explosión, Polvos electricamente conductivos > 105Ωcm. (NEC Artículo 500-6a).División II: Suficiente acumulación: Para interferir con la disipación de calor, Dentro de la vecindad del equipo eléctrico. (NEC Articulo 500-6b).Clase II: Métodos de protección: Envolventes a prueba de polvos (Article 502-4): Excluye cantidades ignitables de polvo a entrar, Retiene arcos, chispas, y calor, Opera a una baja temperatura en la superficie para prevenir la ignición de acumulación de polvo en el exterior. Clase II: Sellos y drenado: Cuando es requerido entre equipo que sea a prueba de polvos y equipo que no sea como Sello permanente y Sellado de fábrica. (NEC Articulo 502-5).PARA LA CLASE III:Lugares donde fibras y particulas combustibles esten presentes en cantidades suficientes para producir mezclas ignitables (Articulo 503). Division 1 – Donde son fabricados.Division 2 – Donde son almacenados o manejados.

La clasificación de zonas en Europa:Todos los países de la UE también tienen organismos directivos que establecen normas adicionales para productos y métodos de cableado. Los gobiernos o bien laboratorios externos de todos los países miembros de la UE prueban y aprueban productos según la normativa IEC y/o CENELEC. Los métodos de cableado cambian incluso bajo las normas de CENELEC sobre todo con respecto al uso de cable, cable blindado y el tipo de cable o conducto blindado. Las normas pueden cambiar dentro de un país y referido como Diferencias Nacionales dependiendo de la ubicación y de quién construya la instalación. Los aparatos certificados llevan la marca “Ex”.

ATEX: ATmósferas Explosivas.

La clasificación de las áreas peligrosas se ha redefinido en la directiva de ATEX:No todas las zonas de un emplazamiento o planta industrial se consideran igual de peligrosas. Por ejemplo, una mina de carbón subterránea se considera siempre una zona de máximo riesgo porque puede haber algo de gas metano presente. Por otra parte, una fábrica donde el metano se almacena ocasionalmente en depósitos de almacenamiento sólo se consideraría potencialmente peligrosa en el área circundante a los depósitos o en cualquier tubería de conexión. En este caso, sólo es necesario tomar precauciones en dichas áreas en las que es razonable esperar que se produzca una fuga de gas. Para aportar alguna regulación a la industria, ciertas áreas (o “zonas”) se han clasificado según su probabilidad de riesgo. Las tres zonas se han clasificado de la siguiente forma:- Zona 0: En la que una mezcla de aire/gas explosiva está presente continuamente, o

presente durante largos períodos.- Zona 1: En la que una mezcla de aire/gas explosiva es probable que tenga lugar

durante el funcionamiento normal de la planta.- Zona 2: En la que una mezcla de aire/gas explosiva no es probable que tenga lugar

durante el funcionamiento normal.

6. Analice los tipos de transmisores industriales neumaticos, electronicos (y los principios de comunicación industrial), y realice una breve explicacion de sus casos de uso y funcionamiento.

Transmisores neumáticos:

Bloque amplificador de dos etapas:

Los transmisores neumáticos se basan en el sistema tobera-obturador que convierte el movimiento del elemento de medición en una señal neumática.

El sistema tobera-obturador consiste en un tubo neumático alimentado a una presión constante con una reducción en su salia en forma de tobera la cual puede ser construida por una lámina llamada obturador cuta posición depende del elemento de medida.

Dicho sistema funciona de la siguiente forma: el aire de alimentación de presión normalizada 1,4 bar pasa por la restricción y llena el volumen cerrado escapándose a la atmósfera por la tobera. Ésta tiene un diámetro alrededor de 0,1 mm; con el obturador abierto la presión posterior remanente es de 0,03 bar, lo cual indica que la relación de presiones diferenciales a través de la restricción es de 50 veces. El escape de aire a través de la tobera depende de la posición del obturador.Con este objeto, en el amplificador de dos etapas se utiliza sólo una parte reducida de la curva, y se diminuye además la sección de la tobera a diámetros muy pequeños de 0,1 a 0,2 mm. La válvula piloto (amplificador neumático) empleada en el amplificador de dos etapas cumple las siguientes funciones: aumento del caudal de aire suminstrado y amplificación de presión.

Transmisor de equilibrio de movimientos:

Compara el movimiento del elemento de medición asociado al obturador con un fuelle de realimentación de la presión posterior de la tobera. El conjunto se estabiliza según la difernecia de movimientos alcanzando siempre una posición de equilibrio tal que existe una correspondencia lineal entre la variable y la señal de salida. Cabe recalcar que en este tipo de transmisores, las palancas deben ser livianas, pero bastantes fuertes para que no se doblen.

Transmisor de equilibrio de fuerzas:

En la siguiente imagen puede verse que elemento de medición ehjerce una fuerza en el punto A sobre la palanca AC que tiene su punto de apoyo en D. Cuando aumenta la fuerza

ejercida por el elemento de medición, la palanca AC se desequilibra, tapa la tobera, la presión aumenta y el diafragma ejerce una fuerza hacia srriba alcanzándose un nuevo equilibrio. Dichos movimientos son inapreciables.

Transmisor de equilirbio de momentos:

Conocido como transmisor de caudal,, el desequilibrio de fuerzas producido por el caudal crea un par al que se opone el genrado por el fuelle de realimentación a través de una rueda de apoyo móvil situada en el brazo del transmisor.

Transmisores electrónicos:

Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas:

Los transmisores electrónicos son generalmente de este tipo, y consiste en una barra rígida apoyada en un puto sobre la que actúan dos fuerzas en equilibrio: la fuerza ejercida por el elemento mecánico de medición y la fuerza electromagnética.

El desequilibrio entre estas dos fuerzas da lugar a una variación de posición relativa de la barra, excitando un transductor de desplazamiento tal como un detector de inductancia o un transformador diferencial.

Detector de posición de inductancia:Está formado por dos piezas de ferrita, una en la barra y la otra fijada rígidamente en el chasis del transmisor y contiene una bobina conectada a un circuito oscilador. Cuando aumenta o disminuye el entrehierro disminuye o aumenta respectivamente la inductancia de la bobina detectora modulando la señal de salida del oscilador.

Transformador Diferencial:LVDT (Linear Variable Differential Transformer) consiste en un núcleo megnético con tre o más polos bobinados. El bobinado central está conectado a una línea de alimentación estabilizada y se denomina arrollamiento primario. Los otros dos están bobinados idénticamente con el mismo núcmero de espiras y en la mism disposición. El transformador se cierra magnéticamente con la barra de equilibrio de fuerzas. Las bobinas estpan conectadas en oposción y la señal de tensión diferencial producida es introducida en un amplificador transistorizado que alimenta la unidad magnética de reposición de la barra.

Transmisores Digitales:

En 1983 se presentó en el mercado el primer tranmisor digital denominado “inteligente”, el cual indica que el sensor tiene incorporadas funciones adicionales que se añaden a las propias de la medida exclusiva de la variable, dichas funciones son proporcionadas por un microprocesador. Hay dos modelos básicos de este tipo de transmisores:

El capacitivo:Está basado en la variación de capacidad que se produce en un condensador formado por dos placas fijas y un diagragma sensible interno y unido a las mismas, cuando se les aplica una presión a través de dos diafragmas externos.

El de semiconductor:Aprovecha las propiedades eléctricas de los semiconductores al ser sometidos a tensiones. El modelo de semiconductor difundido está fabricado a partir de una delgada película de silicio y utiliza técnicas de dopaje para generar una zona sensible a los esfuerzos. Se comporta como un circuito dinámico de puente de Wheatstone aplicable a la medida de presión, presión diferencial y nivel, formado por una pastilla de silicio difundido en el que se hallan las resistencias de un puente de Wheatstone. El desequilibrio del puente originado por cambios en la variable da lugar a una señal de salida de 4-20mA.

Los transmisores inteligentes pueden disponer también de autocalibración, estos se prestan también al autodiagnóstico de sus partes electrónicas internas, función que proporciona el conocimiento de un problema en el circuito, diagnóstigo y naturaleza del problema y las líneas que se deben seguir para la reparación del instrumento averiado.

Las ventajas del transmisor inteligente con relación a los instrumentos electrónicos analógicos convencionales son: Mejora de la precisión, mejora de la estabilidad en condiciones de trabajo diversas, campos de medida más amplio, mayor fiabilidad, bajos costos de mantenimiento.

Comunicaciones:

La tecnología “fieldbus” o “bus de campo” es un protocolo de comunicaciones digital de alta velocidad que está en camino de ssutituir a la clásica señla analógica de 4-20 mA en todos los sitemas de control distribuido, y controladores programables (PLC), instrumentos de medida y transmisión.

La arquitectura “fieldbus” conecta estos aparator con ordenador que pueden trabajar para muchos niveles en la dirección de la planta. La arquitectura interna del “fieldbus” tiene los siguientes niveles:

Referencias:

[1] http://bioquimicainstrumentacionycontrol.mex.tl/374866_1i--Resumen-Norma-ISA-S5-1-84.html

[2] http://www.engineeringtoolbox.com/p-id-piping-instrumentation-diagram-d_466.html

[3]http://www.uhu.es/rafael.sanchez/ingenieriamaquinas/carpetaapuntes.htm/Apuntes%20Tema%206%20nuevo%20formato.pdf

[4] http://www.uhu.es/rafael.sanchez/ingenieriamaquinas/carpetaapuntes.htm/Trabajos%20IM%202009-10/Antonio%20Delgado%20Diez-Actuadores%20hidraulicos_2.pdf

[5] http://cursos.aiu.edu/sistemas%20hidraulicas%20y%20neumaticos/pdf/tema%204.pdf

[6] Creus, A. Instrumentación Industrial; 6ª edición