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Instrumentación de plantasProf. Gustavo Tudare
TEMA N° 1
PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS BÁSICOS DE MEDICIÓN
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Instrumentación de plantasProf. Gustavo Tudare
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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Instrumentación de plantasProf. Gustavo Tudare
Principios y fundamentos básicos de medición
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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Instrumentación de plantasProf. Gustavo Tudare
Principios y fundamentos básicos de medición
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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Principios y fundamentos básicos de medición
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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Principios y fundamentos básicos de medición
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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Principios y fundamentos básicos de medición
Clasificación general de los instrumentos
Instrumentos de medición:
Según su función en el proceso:
• 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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Principios y fundamentos básicos de medición
Clasificación general de los instrumentos
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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Principios y fundamentos básicos de medición
Clasificación general de los instrumentos
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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Principios y fundamentos básicos de medición
Clasificación general de los instrumentos
Instrumentos de medición y control:
Según su función en el proceso:
• Efectúan las dos funciones de medir y controlar. Por ejemplo, un controlador con indicador o con registrador.
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Principios y fundamentos básicos de medición
Clasificación general de los instrumentos
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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Principios y fundamentos básicos de medición
Clasificación general de los instrumentos
Instrumentos de eléctricos:
Según el tipo de energía que consumen:
• Todos sus componentes son eléctricos o electrónicos.
Las señales generadas pueden ser: voltaje, amperaje, analógicos o
digitales.
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Principios y fundamentos básicos de medición
Clasificación general de los instrumentos
Instrumentos neumáticos:
Según el tipo de energía que consumen:
• 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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Principios y fundamentos básicos de medición
Componentes esenciales de un transmisor analógico
Acondicionador de señalProceso Sensor Transductor
Elementos deIndicación o registro
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Principios y fundamentos básicos de medición
Componentes esenciales de un transmisor analógico
•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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Componentes esenciales de un transmisor analógico
•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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Principios y fundamentos básicos de medición
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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Componentes esenciales de un transmisor analógico
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Principios y fundamentos básicos de medición
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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Principios y fundamentos básicos de medición
Carasterísticas de los instrumentos
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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Principios y fundamentos básicos de medición
Carasterísticas de los instrumentos
Características de operación:
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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Principios y fundamentos básicos de medición
Carasterísticas de los instrumentos
Características de operación:
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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Principios y fundamentos básicos de medición