Tema 1

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Instrumentación de plantasProf. Gustavo Tudare

TEMA N° 1

PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS BÁSICOS DE MEDICIÓN

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Principios y fundamentos básicos de medición

La instrumentación es la técnica que utiliza aparatos de medición y

control de un proceso con el propósito de identificar el valor de

ciertas variables físicas o químicas y frecuentemente con la

finalidad de mantener esas variables dentro de limitaciones

específicas.

Instrumentación

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La instrumentación es importante desde dos puntos de vista:

•Los instrumentos, al realizar la actividad de medición y control,

han ido liberando al hombre de su actuación física directa en los

procesos industriales y al mismo tiempo le han permitido la labor

de supervisión y vigilancia del proceso desde centros conocidos

como salas de control, las cuales están ubicadas a cierta distancia

del proceso.

Importancia

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La instrumentación y control de procesos ha permitido la

fabricación de productos complejos, de mejor calidad, en menor

tiempo y a menor costo.

Ventajas

• Ahorro de material.

• Cómputo de costos.

• Seguridad de la planta.

Importancia

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Fundamentos de medición

Medición:

• Es la utilización de un instrumento como un medio fisco para determinar el valor de una variable.

Instrumento de medición:

• El instrumento de medición es un dispositivo que tiene como entrada el valor de una variable y como salida algún medio para indicar al operador el valor medido.

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Clasificación general de los instrumentos

Instrumentos de medición:

Según su función en el proceso:

• Indicadores: Disponen de

una aguja indicadora la cual

se mueve sobre una escala

graduada en términos de la

varible.

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Instrumentos de medición:


• Registradores: Registran con

trazo contínuo o a puntos el valor

de una variable sobre una carta

graduada que puede ser circular o

rectangular.

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Instrumentos de control:

Según su función en los procesos:

• Transmisores: Captan la

variable del proceso por medio de

un sensor y la transmiten a

distancia en forma de una señal

normalizada la cual puede ser

neumática, eléctrica o de otro tipo

Transmisores de presión

Transmisores de temperatura

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Instrumentos de control:

Según su función en los procesos:

• Controladores: comparan una

señal, enviada por un transmisor,

con un valor de referencia y

ejercen una acción sobre el

proceso de acuerdo a la

desviación.

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Instrumentos de medición y control:


• Efectúan las dos funciones de medir y controlar. Por ejemplo, un controlador con indicador o con registrador.

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Instrumentos de mecánicos:

Según el tipo de energía que consumen:

• Todas la señales dentro de un instrumento son generadas por

elementos mecánicos. Estas normalmente son desplazamientos

rectilíneos o angulares. Por ejemplo, un manómetro de Bourdon

o un reloj mecánico.

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Instrumentos de eléctricos:


• Todos sus componentes son eléctricos o electrónicos.

Las señales generadas pueden ser: voltaje, amperaje, analógicos o

digitales.

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Instrumentos neumáticos:


• Emplean aire a presión para su funcionamiento. Las señales generadas son presión de aire.

Nota: En la práctica, usualmente, los instrumentos emplean más de una fuente de energía. De acuerdo a esto se tienen instrumentos electromecánicos, electroneumáticos, etc.

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Componentes esenciales de un transmisor analógico

Acondicionador de señalProceso Sensor Transductor

Elementos deIndicación o registro

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•Es el componente que está en contacto con el proceso y como es

sensible a la variable que se desea medir produce una salida que es

función de ésta.

•Se encaga de convertir la salida del sensor en otra variable de

características deseadas y la cual preserva la información entregada

por el sensor.

Sensor:

Transductor:

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•Genera señales de salida proporcionales a las variables medida con

valores estandarizados compatibles con receptores comerciales

(indicador, registrador, controlador, etc.).

• Proporciona una señal de salida con suficiente energía para

emplearla con fines de indicación o registro incluso para transmitirla

a distancia remotas u otros fines.

Acondicionador de señal:

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Componentes esenciales de un transmisor digital

Proceso Sensor TransductorAcondicionador de señal

Transmisión de datos

Procesamiento de datos

Despliegue de datos en pantalla

Grabación de datos

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Carasterísticas de los instrumentos

Características estáticas:

• Rango (Range)• Amplitud o alcance (Span)• Error estático• Exactitud (Accuracy)• Repetibilidad (Repetibility)• Sensibilidad (Sensitivity)• Zona muerta (Dead band)• Desvio (Drift)• Resolución (Resolution)

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Características de operación:

Rango (Range):

•Son los valores mínimos y máximos de la variable que el

instrumento es capaz de medir. Ejemplo: si el rango de un

termómetro es de 100 °C a 300 °C significa que éste no puede leer

temperaturas menores que 100 °C ni mayores que 300 °C.

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Exactitud (Accuracy):

• La indicación de un valor con respecto al verdadero. La exactitud es

un porcentaje del valor de la escla completa.

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Desvio (Drift):

•El cambio en exactitud de una lectura en un cierto plazo. Un

transductor o transmisor puede peder gradualmente de la calibración

después del uso continuo, lo cual que se llama "drift o desvio". La

cantidad desviada puede o no tener un efecto en la aplicación. Si el

desvio es poco o nada es lo que determina la seguridad de la medida.

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