Terminologia de La Instrumentación

 

27 de Septiembre de 2019

Objetivos de la instrumentación Unidad 1

Jesús Solis Olmedo INSTITUTO TECNOLOGICO DE BOCA DEL RIO 16990695 INGENIERIA MECANICA INTRUMENTACION INTRUMENTACIO N Y CONTROL

 

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Índice Índice

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Índice de imágenes

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Introducción

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Temas a desarrollar

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1.1.- Terminología de la instrumentación

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1.1.1.- Campo

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1.1.2.- Rango

5 

1.1.3.- Exactitud

5 

1.1.4.- Precisión

5 

1.1.5.- Repetitividad  Repetitividad  1.1.6.- Histéresis

5  6 

1.1.7.- Supresión del cero

6 

1.1.8.- Resolución

6 

1.2.- Variables

6 

1.2.1.- Variable de control

6 

1.2.2.- Variable controlada

6 

1.2.3.- Variable incontrolada

6 

1.3.- Elementos

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1.3.1.- Elementos primarios

7 

1.3.2.- Elementos secundarios  secundarios 

7 

1.3.3.- Elementos terciarios

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1.4.- Instrumentos de medición y errores  errores 

8 

1.4.1.- Clasificación de instrumentos de medición:

8  1

 

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1.4.2.- Errores de paralaje

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1.4.3.- Errores de escala (exactitu (exactitud) d)  

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1.4.4.- Errores de proceso (montaj (montaje) e)

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1.4.5.- Errores de calibración

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1.5.- Simbología

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1.5.1.- Simbología ISA

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1.5.2.- Letras de identificac identificación ión

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1.5.3.- Simbología de señalización

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1.5.4.- Códigos de colores

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Conclusión

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Bibliografía

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Índice de figuras o imágenes 1   Imagen 1

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2  Imagen 2 

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Imagen 3  3 

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4  Imagen 4 

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Imagen 5  5 

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Imagen 6  6 

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Imagen 7  7 

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8  Imagen 8 

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Imagen 9  9 

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10  Imagen 10 

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Introducción  A continuación, continuación, se desarrollará un breve tra trabajo bajo acerca del marco teórico teórico y conceptual d de e la Unidad 1 (Objetivos de la instrumentación). La finalidad principal es comprender el significado y uso de la terminología y los objetivos de la instrumentación, las cuales son las bases para estudio de fenómenos, operación de datos y equipo de algunos sistemas y también de instrumentos de medición y control de datos, los cuales tienen la finalidad de otorgarnos limitantes y variables en los sistemas de control y de medición.

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Temas a desarrollar 1.1.- Terminología de la instrumentación.

Las mediciones y los instrumentos se describen con ayuda de varios símbolos, convenciones y términos. Las mediciones juegan un papel importante en la validación de las leyes de la ciencia. También son esenciales para estudiar, desarrollar y vigilar muchos dispositivos y procesos. Sin embargo, el proceso mismo de medición implica muchos pasos antes de producir un conjunto útil de información, como el diseño de un dispositivo eficiente de medición, el manejo inteligente del aparato de medición, el registro de los datos de un modo claro y completo, cálculo de la exactitud de la medición y las magnitudes de posibles errores implícitos. 1.1.1.- Campo

El campo de medida (range) es el espectro o conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida, de recepción o de transmisión del instrumento. Viene expresado estableciendo los dos valores extremos. 1.1.2.- Rango

El rango o alcance define la capacidad de medida del instrumento entre los valores mínimo o límite inferior y máximo o límite superior para los cuales el equipo ha sido diseñado. En un transmisor suelen emplearse las siglas LRV (lower range value) y URV (upper range value). 1.1.3.- Exactitud

Grado de concordancia entre el valor exacto de la entrada y el valor medido. Se expresa en % sobre fondo de escala. 1.1.4.- Precisión

Grado de concordancia entre los resultados. La precisión se cuantifica a partir de a repetitividad y la reproducibilidad. Se usa para definir la variabilidad entre mediciones. 1.1.5.- Repetitividad

Capacidad del instrumento para medir valores idénticos para los mismos valores de la variable física y condiciones de medida (% Alcance). 5

 

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1.1.6.- Histéresis

Es la diferencia en la medida dependiendo del sentido sentid o en el que se ha alcanzado. Un mismo valor de la magnitud de entrada puede provocar salidas diferentes dependiendo del sentido en el que se haya modificado la entrada (creciente o decreciente) hasta alcanzar dicho valor. 1.1.7.- Supresión del cero

Es la cantidad de desfase que hay por debajo del valor inferior del rango. Cantidad con que el valor inferior del campo supera el valor cero de la variable. Puede expresarse en la unidad variable o medida en porcentaje de alcance. 1.1.8.- Resolución

La resolución es la mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente. La resolución de un dispositivo visualizador, es la mínima diferencia entre indicaciones visualizadas, que puede percibirse de forma significativa. 1.2.- Variables

La Variable es cualquier elemento que posee características dinámicas, estáticas, química y físicas bajo ciertas condiciones, que constantemente se pueden medir (rasgo, atributo, dimensión, propiedad, etc.) capaz de adoptar más de un valor o magnitud y se pueden definir como todo aquello que vamos a medir, controlar y estudiar. 1.2.1.- Variables de control

Es una variable de proceso que es medida y/o controlada por un sistema de control. 1.2.2.- Variables controladas

Las variables controladas son las variables que se mantienen constantes de manera que no afectan indebidamente la forma en que la variable independiente afecta a la variable dependiente. Así, con el estudio de la pérdida de peso como un ejemplo, una variable controlada podría ser el número de comidas consumidas por los participantes del estudio. 1.2.3.- Variables Incontroladas

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Es la que modifica para afectar directamente a la variable controlada. Es la cantidad que se encarga de variar los instrumentos finales de control. 1.3.- Elementos

Los elementos de medición son considerados la base primordial para el control automático de los procesos u operaciones. 1.3.1.- Elementos primarios

Los elementos primarios, constituyen un conjunto de dispositivos importantes para cualquier instrumento. Su función es la de detectar inicialmente el valor de una variable durante el proceso operativo, por ende, deben mantener un continuo contacto con las diversas propiedades que puedan estar sujetas a cambio en el sistema

Imagen1((https://www.aguamarket.com/productos/productos.asp?producto=17927&nombr  Imagen1 eproducto=sensor+de+presion+que+aisla+y+protege+los+instrumentos )  1.3.2.- Elementos secundarios:

Los elementos secundarios de medición se encargan de recibir la señal proveniente de los elementos primarios y en muchos casos las transforman para transmitirla como una señal eléctrica, neumática, hidráulica etc., dependiendo del tipo de instrumento que se esté usando, por lo tanto, a estos elementos se les conoce como "elementos secundarios de medición y transmisión o transmisores". 1.3.3.- Elementos terciarios o de control final:

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Es la parte del circuito que proporciona el elemento final de control (válvulas, motores, interruptores, interruptor es, etc.)  1.4 Instrumentos de medición y errores:

Un instrumento de medición es aquel elemento empleado con el propósito de contrastar magnitudes físicas distintas a través de un procedimiento de medición. El error de medición se define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. Afectan a cualquier instrumento de medición y pueden deberse a distintas causas.

Imagen 2 (https://www.ecured.cu/Instrumentos_de_medici%C3%B3n_mec%C3%A1nica )  1.4.1.- Clasificación de instrumentos de medición:

La mayoría de los instrumentos básicos de medición lineal o de propósitos generales están representados por la regla de acero, vernier, o el micrómetro.  Algunos instrumentos instrumentos d de e medición sson: on: -Instrumentos analógicos. -Instrumentos -Instrument os digitales

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Imagen 3 (http://electricidadipl.blogspot.com/2014/06/tipos-de-instrumentos-de-medicionsegun.html))  segun.html 1.4.2.- Errores de paralaje:

Cuando una escala y su línea índice no se encuentran en el mismo plano, es posible cometer un error de lectura debido al paralaje, como es mostrado abajo. Las direcciones de visión (a) y (c) producirán este error, mientras que la lectura correcta es la vista desde la dirección (b).

Imagen 4 (https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/2-7tipos-de-errores/))  tipos-de-errores/ 1.4.3.- Error de Escala

Se define como la diferencia entre el valor medido

el valor verdadero. Es aquel error en

donde se considera aceptable con una mínima +/- no excedida al valor de medición que se requiera obtener. 9

 

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1.4.4.- Error de proceso

Este error depende del estado físico y mental del operador ya que se pueden tomar valores erróneos por cansancio, descuidos, falta de agudeza visual, etc. Este error lo provoca la colocación incorrecta del instrumento de medición*respecto a la pie-a a medir 1.4.5.- Error de calibración

El error de calibración se debe al método de medición que se ocupado puede o no ser muy exacto, se debe tomar un instrumento de medición con mayor precisión para evitar este tipo de errores. 1.5.- Simbología Esta norma lista los símbolos lógicos que representan operaciones con enclavamientos binarios y sistemas secuenciales para el arranque, operación, alarma y paro de procesos y equipos en la industria química, petroquímica, centrales de potencia, aire acondicionado y en otras numerosas industrias. Las operaciones binarias pueden ser realizadas por cualquier clase de hardware, ya sea eléctrico, electrónico, fluidico, neumático, hidráulico, mecánico, manual, óptico u otros. 1.5.1 Simbología ISA Un diagrama de instrumentación industrial es una descripción grafica de un proceso que muestra una vista general de los instrumentos empleados en un formato estándar, en el diagrama cada instrumento está identificado, así como su función y relación con otros componentes del proceso. 1.5.2 Identificación de los instrumentos. Permite identificar de qué manera están situados los instrumentos al igual de qué manera podemos encontrarlo.

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Imágenes

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(https://instrucontro.wixsite.com/instrumentacion/single-

post/2013/05/01/Auction-Record-for-Roger-Williams )  11

 

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1.5.3 Simbología de señalización. Los tamaños y las etiquetas de los símbolos óptimos pueden variar dependiendo en donde o no es reducido el diagrama y dependiendo el número de caracteres seleccionados apropiadamente acompañados de otros símbolos de otros equipos en un diagrama. La etiqueta o rotulo del instrumento, se encerrará dentro de un circulo de aproxidamente 1cm de diámetro, el cual indica la localización del instrumento, instr umento, ya sea que este esté en instalado:

Imagen 7 (https://instrucontro.wixsite.com/instrumentacion/single-post/2013/05/01/AuctionRecord-for-Roger-Williams))  Record-for-Roger-Williams 1.5.4.- Código de colores Los colores de seguridad a utilizar en este código serán los siguientes: amarillo, anaranjado, verde, rojo, azul, violeta, blanco, gris y negro. En lo posible, los colores deberán ser aplicados:  A) En los o objetos bjetos mismo mismos; s; B) En zonas o franjas sobre paredes, pisos, etc; para indicar los objetos u obstáculos; y C)

Sobre paredes, pisos, etc; en forma de los símbolos indicados en la tabla 5B, para

delatar la presencia de objeto u obstáculo de manera tal, que resulte un contraste con el pintado de la pared.

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(http://www.uacj.mx/IIT/CICTA/Documents/Seguridad/Norma%20Sobre%20Uso%20de%2 0colores%20de%20seguridad.pdf ))  0colores%20de%20seguridad.pdf 

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(http://www.uacj.mx/IIT/CICTA/Documents/Seguridad/Norma%20Sobre%20Uso%20de%2 0colores%20de%20seguridad.pdf ))  0colores%20de%20seguridad.pdf 

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(http://www.uacj.mx/IIT/CICTA/Documents/Seguridad/Norma%20Sobre%20Uso%20de%2 0colores%20de%20seguridad.pdf ))  0colores%20de%20seguridad.pdf 

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Conclusión Podemos observar que la instrumentación y el control son una rama muy importante en el área de ingeniería, sobre todo cuando queremos conocer funcionamiento de instrumentos, errores y funcionamientos de sistemas. También pudimos entender y comprender las normas y la simbología que es un tema muy importante sobre todo para tener un control y mejor funcionamiento en la maquinaria, tuberías, cableado, etc. Para poder utilizar los conceptos de diagramas en el ámbito laboral.  Esto con el fin de un fácil entendimiento ya que en todas partes se utiliza este tipo de simbologías para la instrumentación y control dentro de las industrias.

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