instrumentación industrial

Fundamentos de Fundamentos de Instrumentación Instrumentación

IndustrialIndustrialIng. Alejandra Escobar

Instrumentación y Control. Unidad I

Instrumentación Instrumentación Industrial Industrial Es el conocimiento de la correcta aplicación de los equipos encaminados para apoyar al usuario en la medición, regulación, observación, transformación, ofrecer seguridad, etc., de una variable dada en un proceso productivo.

Instrumentación y Control. Unidad I

Objetivos de la Objetivos de la Instrumentación Instrumentación IndustrialIndustrialMedir las variables más comunes

en los procesos industriales.Seleccionar y calibrar

instrumentos de medición utilizando información técnica dada por fabricantes.

Seleccionar Válvulas de Control.Leer e interpretar planos de

instrumentación.Instrumentación y Control. Unidad I

Funciones de los Funciones de los Instrumentos Instrumentos IndustrialesIndustrialesDetectar o captar

una variable.Acondicionar una

variable dada.Transmitir una

variable.Controlar una

variable.Indicar la magnitud

de una variable.Totalizar una

variable.

Registrar una variable.Convertir una variable.Almacenar por

magnitud una variable.Interrumpir o permitir

una secuencia dada.Transmitir una señal.Amplificar una señal.Manipular una variable

del proceso.

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Clasificación de los Clasificación de los Instrumentos de ControlInstrumentos de ControlSegún su función• Ciegos• Indicadores• Registradores• Elementos Primarios• Transmisores• Transductores• Convertidores• Controladores• Elemento final de Control.

Según la variable de Proceso• Caudal• Nivel• Presión • Temperatura• Densidad• Humedad• pH• Conductividad

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Instrumentos CiegosInstrumentos Ciegos

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IndicadoresIndicadores

Instrumentación y Control. Unidad I

Registradores Registradores

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Elementos Primarios de Elementos Primarios de ControlControl

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Transmisores Transmisores

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Convertidores Convertidores

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Controladores Controladores

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Elemento final de Elemento final de Control. Válvula Control. Válvula

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Instrumentos Instrumentos

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Componentes de los Componentes de los Sistemas de Control Sistemas de Control

Elemento primario de medición (TE).

Transmisor (TT).Controlador (TC).Elemento final de

control (TCV).Fuente de

alimentación.Circuito o tarjetas

generadoras de funciones especiales.

Indicador o registrador (TI).

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Elemento Primario de Elemento Primario de MediciónMediciónDetecta la variable que se desea

controlar, y envía la señal al equipo de medición, que generalmente es un trasmisor. En algunos casos el elemento primario forma parte del transmisor.

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TransmisorTransmisorEs el instrumento que envía la señal

medida remotamente como una señal electrónica o neumática. Este instrumento mantiene la comunicación entre el proceso y el operados.

Controlador Controlador Elemento pensante dentro del proceso, el

cual toma el valor medido para compararlo con un valor de referencia dado por el operador y producir la señal necesaria que permita controlar la variable.

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Elemento Final de ControlElemento Final de ControlEs el que regula la variable en

respuesta a la señal que viene del controlador y generalmente es el actuador de la válvula.

Fuente de AlimentaciónFuente de AlimentaciónSuministra los diferentes voltajes ya sean

en corriente alterna o directa, presiones neumáticas o hidráulicas, requeridas requeridas por los diferentes instrumentos. No se presentan en los diagramas.

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IndicadoresIndicadoresUn indicador es utilizado para obtener

una representación visual e instantánea del valor de la variable.

Registrador Registrador Dispositivo que se usa para conocer el

comportamiento de la variable en una carta de una manera gráfica durante un período de tiempo determinado. Este equipo ofrece una gran ventaja con respecto al indicador ya que permite hacer análisis y archivar el historial de un proceso

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Sistema de ControlSistema de Control

Instrumentación y Control. Unidad I

Proceso

Inspección

Evaluación

Reacción si

es necesaria

Componentes de un Componentes de un Sistema de ControlSistema de Control

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Proceso

Medida y Transmisión

(Inspección)

Controlador

(Evaluación)

Elemento final

(Reacción si

es necesaria)

perturbaciones

Pto. de Consigna

Definiciones Definiciones BásicasBásicas

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Rango o Campo de MedidaRango o Campo de MedidaConjunto de valores de la variable

medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión del instrumento; viene expresado estableciendo los dos valores extremos.

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Span o AlcanceSpan o AlcanceDiferencia algebraica entre los valores

superior e inferior del campo de medida del instrumento.

ErrorErrorDiferencia algebraica entre el valor

leído o transmitido por el instrumento y el valor real de la variable medida.

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Precisión Precisión Es la tolerancia de medida o de

transmisión del instrumento y define los límites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio. Se puede expresar en tanto por ciento del alcance, en unidades de la variable medida, en tanto por ciento de la lectura efectuada, entre otros.

Exactitud Exactitud Es la confiabilidad de que el valor indicado

(valor medido) sea aceptado como valor real.

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Resolución Resolución Es el mínimo cambio en la variable

medida que produce una respuesta efectiva del instrumento.

Calibración Calibración Ajuste de la salida de un instrumento

a valores deseados dentro de una tolerancia especificada para valores particulares de la señal de entrada.

Zona MuertaZona MuertaEs el campo de valores de la variable

que no hace variar la indicación o la señal de salida del instrumento, es decir, que no produce su respuesta.

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Sensibilidad Sensibilidad Es la razón entre el incremento de la

lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haberse alcanzado el estado de reposo.

Repetibilidad Repetibilidad Es la capacidad de reproducción de las posiciones de la

pluma o del índice del instrumento al medir repetidamente valores idénticos de la variable en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de variación, recorriendo todo el campo.

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Histéresis Histéresis Diferencia máxima que se observa en

los valores indicados por el instrumento para el mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos, ascendente y descendente.

Rango con Supresión de Rango con Supresión de CeroCeroEs aquel rango de un instrumento

cuyo valor mínimo se encuentra por encima del valor real de la variable.

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Rango con Elevación de Rango con Elevación de Cero Cero Es aquel rango de un instrumento

cuyo valor mínimo se encuentra por debajo del valor real de la variable.