Instrumentación industrial

Fundamentos de
Instrumentación
Industrial
Ing. Alejandra Escobar

Instrumentación y Control. Unidad I

Instrumentación
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.


Objetivos de la
Instrumentación
Industrial
Medir 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.

Funciones de los
Instrumentos Industriales
 Detectar o captar una  Registrar una variable.
variable.  Convertir una variable.
 Acondicionar una  Almacenar por
variable dada. magnitud una variable.
 Transmitir una  Interrumpir o permitir
variable. una secuencia dada.
 Controlar una  Transmitir una señal.
variable.  Amplificar una señal.
 Indicar la magnitud de
 Manipular una variable
una variable. del proceso.
 Totalizar una variable.

Clasificación de los
Instrumentos de Control
Según su función Según la variable de
• Ciegos Proceso
• Caudal
• Indicadores
• Nivel
• Registradores
• Presión
• Elementos Primarios
• Temperatura
• Transmisores
• Densidad
• Transductores
• Humedad
• Convertidores
• pH
• Controladores
• Conductividad
• Elemento final de
Control.


Instrumentos Ciegos


Indicadores


Registradores


Elementos Primarios de
Control


Transmisores


Convertidores


Controladores


Elemento final de Control.
Válvula


Instrumentos


Componentes de los
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).

Elemento Primario de Medición
Detecta 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.

Transmisor
Esel 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
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.

Elemento Final de Control
Es el que regula la variable en respuesta a la
señal que viene del controlador y generalmente
es el actuador de la válvula.


Fuente de Alimentación
Suministra 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.

Indicadores
Un indicador es utilizado para obtener una
representación visual e instantánea del valor de
la variable.


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


Sistema de Control

Proces
o
Reacción si
Inspección
es necesaria

Evaluación


Componentes de un
Sistema de Control

perturbaciones

Proceso

Elemento final Medida y
Transmisión
(Reacción si
(Inspección)
es necesaria)

Controlador
Pto. de
(Evaluación) Consigna


Definiciones
Básicas


Rango o Campo de Medida
Conjunto 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.

Span o Alcance
Diferencia algebraica entre los valores superior
e inferior del campo de medida del
instrumento.

Error
Diferencia algebraica entre el valor leído o
transmitido por el instrumento y el valor real
de la variable medida.
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
Es la confiabilidad de que el valor indicado
(valor medido) sea aceptado como valor real.

Resolución
Esel mínimo cambio en la variable medida que
produce una respuesta efectiva del instrumento.

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 Muerta
Es 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.

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
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.
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 Cero
Es aquel rango de un instrumento cuyo valor
mínimo se encuentra por encima del valor real
de la variable.
Rango con Elevación de Cero
Es aquel rango de un instrumento cuyo valor
mínimo se encuentra por debajo del valor real
de la variable.


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