Instrumentación Industrial Trabajo de Exposición

 

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL U N I V E RS I D A D N A C I O N A L D E P I U R A

 

¿QUÉ ES LA INSTRUMENTACIÓN INSTRUTRIAL? •

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Es el grupo de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados ... Un sistemaendeéste. medición es una herramienta utilizada para cuantificar la variable medida. un instrumento de medición es un dispositivo que transforma una variable físicaen deuna interés, que se denomina variable medida, forma apropiada para registrarla o visualizarla o simplemente detectarla, llamada medición o señal medida.

 

ALGUNOS INSTRUMENTOS •

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TRANSDUCTOR CONVERTIDOR

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TRANSMISORES INDICADORES CONTROLADORES REGISTRADORES

 

¿QUÉ ES UN TRANSMISOR ? •

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GENERALIDADES: Son instrumentos que captan la variable v ariable de proceso y la transmiten a distancia a un instrumento receptor indicador, controlador o combinación de éstos. consisten en instrumentos que interpretan fenómenos físicos, los cuales traducen en señales estampar de ingeniería.

 

CLASIFICACIÓN: •

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Según el tipo de señal se clasificarán en:

Transmisores neumáticos Transmisores electrónicos Transmisores digitales Convertidores.

 

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TRANSMISORES NEUMÁTICOS: Son aquellos utilizados como energía el aire comprimido o el gas. Los componentes básicos de un transmisor neumáticos son:

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Elemento primario de medición. Sistema Tobera-Obturador  Amplificador Neumático. Sistema de Retroalimentación 

elemento Primariocon de Medición: dispositivo esta en contacto el procesoEsy el traduce e que

interpreta los cambios producidos por la variable v ariable y los comunica mecánicamente al sistema ToberaObturador.

 

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Sistema Tobera-Obturador: La Tobera consiste en un

tubo con una restricción en su interior y que esta conectado a una fuente de aire o gas. El Obturador es

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una lámina delgada que puede tapar y destapar la Tobera. Amplificador Neumático: También llamado   –  relevador (relay) es el dispositivo que amplifica la señal de salida producida poresta el sistema tobera-Obturador. El relevador básicamente compuesto por una válvula de aguja unida a un diafragma y una válvula de bola unida a una lamina elástica, los cuales están ubicados en una carcaza.

 

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Sistema de Retroalimentació Retroalimentación: n: Esta constituido por

cualquier elemento que toma parte de la señal de salida para balancear el sistema. si stema. ToberaObturador. Esta acción se conoce como retroalimentación.

 

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TRANSMISORES ELECTRÒNICOS: Permiten recibir recibirELECTRÒNIC una señal electric una elOS: ectrica a de corriente corriente o de voltaje. Genera Gen eran n una una señal señal est estand andar ar de 4-20 4-20 mA c. c.c. c.A A veces esta señal de salida es sustituida por un voltaje de 1NOTA: El principio básico a tomar en consideración en un transmisor Electrónico es que reciben una señal señ al de de entrad entrada a o alime alimenta ntacio cion n 105105-50V 50Vcc cc mA y por medio del proceso variaciones delcual proceso transforman a una señalode 4-15 mA, la es la transmitida para tomar las medidas preventivas o acciones tomadas por el proceso de la instalación.

 

TRANSDUCTOR: •

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Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestación de energía de entrada, en otra diferente a la salida, pero de valores muy pequeños en términos relativos con respecto a un generador. El tipo de transductor t ransductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (por ejemplo electromecánico, transforma una señal eléctrica en mecánica o viceversa). Es un dispositivo usado principalmente en la industria, en la medicina, en la agricultura, en robótica robótica,, en aeronáutica, etc., para obtener la información de entornos físicos y químicos y conseguir (a partir de esta información) señales o impulsos eléctricos o viceversa. Los transductores siempre consumen cierta cantidad de energía por lo que la señal medida resulta atenuada.

 

SENSORES Y TRANSDUCTORES •

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Un sensor es un dispositivo dis positivo capaz de detectar diferentes tipos de materiales, materi ales, con el objetivo de mandar una señal y permitir que continué un proceso, o bien detectar cambio; dependiendo del caso que éste sea. Es un un dispositivo que a partir de la energía del medio, proporciona una señal de salida que es función de la magnitud que se pretende medir. Dentro de la selección de un sensor, se deben considerar diferentes factores, tales como: la forma de la carcasa, distancia operativa, datos eléctricos y conexiones.

 

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De igual forma, existen otros dispositivos llamados transductores, que son elementos que cambian señales, para la mejor medición de variables en un determinado fenómeno.

Un transductor el dispositivo que transforma una magnitud físicaes (mecánica, térmica, magnética, eléctrica, óptica, etc.) en otra magnitud, normalmente eléctrica. Un sensor es un transductor que se utiliza para medir una variable física utilizados de interés.con Algunos de los sensores y transductores más frecuencia son los calibradores de tensión (utilizados para medir la fuerza y la presión), los termopares (temperaturas), los velocímetros (velocidad).

 

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Cualquier sensor o transductor necesita estar calibrado para ser útil como dispositivos de medida. La calibración es el procedimiento mediante el cual se establece la relación entre la variable medida y la señal de salida sali da convertida. Los transductores y los sensores pueden clasificarse en dos tipos básicos, dependiendo de la forma de la señal convertida. Los dos tipos son: - Trans Transducto ductores res analó analógicos gicos.. - Tra Transd nsduct uctore oress digitales digitales

 

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Los transductores : proporcionan unaanalógicos señal analógica continua, por ejemplo voltaje o corriente eléctrica. Esta señal puede ser tomada como el valor de la variable vari able física que se mide. Los transductores digitales: producen una señal de salida digital, en la forma de un conjunto de bits de estado en paralelo o formando una serie de pulsaciones que pueden ser contadas. Eneluna u otra las medida. señales digitales representan valor de laforma, variable Los transductores digitales suelen ofrecer la ventaja v entaja de ser más compatibles con las computadoras digitales que los sensores analógicos en la automatización y en el control de procesos.

 

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. Terminologías de funcionamiento: Los siguientes términos se emplean para definir el funcionamiento de un sensor. Exactitud: La exactitud es la cualidad o grado de un instrumento de medida de dar una lectura próxima al verdadero valor de la magnitud medida. En otras palabras, es el grado de conformidad de un valor indicado a un valor estándar aceptado o valor ideal, considerando este valor ideal como si fuera el verdadero. El grado de confiabilidad independiente.

 

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Precisión: La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese posible. La precisión significa que existe o no una pequeña variación aleatoria en la medición de la variable. La dispersión en los valores de una serie de mediciones será mínima. Rango de funcionamiento: el sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y debe ser exacto y preciso en todo el rango. Velocidad de respuesta: transductor ser capaz de responder a losElcambios de ladebe v ariable variable detectada en un tiempo mínimo. Lo ideal sería una respuesta instantánea.

 

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Calibración: El sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo t iempo y los procedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso de calibración deben ser mínimos. Fiabilidad: El sensor debe tener una alta fiabilidad. No debe estar sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento. Distancia operativa: Es la distancia característica más importante de un sensor. Depende básicamente del diámetro del sensor (bobina o condensador). Una del influencia adicional tienen las dimensiones y la composición material, como también la temperatura ambiente. Con los sensores magnéticos se debe tener en cuenta además la alineación y la fuerza del campo magnético. Histéresis: La histéresis es la diferencia máxima que se observa en los valoreso indicados el índice pluma del instrumento la señal depor salida para o ella mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los l os dos sentidos, ascendente y descendente. Se expresa en porcentaje del margen de la medida.

 

CLASIFICACIÓN DE SENSORES •

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Los sensores pueden ser: Activos: Emiten energía a partir de la transformación realizada. Dentro de este tipo de sensores podemos citar a las termocuplas, cristales piezoeléctricos, etc. Pasivos: Reciben energía para realizar la transformación. En este grupo están los termistores (su resistencia varía v aría en función de la temperatura), micrófonos de condensador, los fotodiodos, etc.

 

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Clasificación de los sensores según el principio de

funcionamiento: Dentro de esta categoría los sensores se pueden clasificar en: Sensores primarios. •

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Sensores resistivos. Sensores de reactancia variable y electromagnética. Sensores generadores. Sensores digitales