1.4. principios generales para la seleccion de la instrumentacion (1)

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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CALKINÍ EN EL ESTADO DE CAMPECHE

AEF-1038 INSTRUMENTACION

Sexto semestrePrimer parcial

Integrantes:DE LA CRUZ CAAMAL EMMANUEL YANUARIOCAHUICH PECH LUIS ALBERTOGAMBOA NAAL EDWIN HERIBERTONAAL TZEEK ARTURO

Matrícula:4409439044344404

INGENIERÍA MECATRÓNICA

Docente:ING. CARLOS ALBERTO DECENA CHAN

Tema:1.4. PRINCIPIOS GENERALES PARA LA SELECCIÓN DE LA INSTRUMENTACIÓN

Grupo: A

CALKINÍ, CAMPECHE A 7 DE MARZO DE 2016

El desarrollo de la instrumentación también ha creado la necesidad de efectuar un estudio específico de las mediciones y de los dispositivos empleados para realizarlas, es por ello que el proceso de selección de los transductores es de gran importancia. Cada uno de los medidores existentes en el mercado tienen ventajas y desventajas individuales, pero ninguno incorpora todas las características de los demás. Como consecuencia, todos estos medidores deben ser usados en aplicaciones donde mejor sean adaptados.

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EN EL ESTADO DE CAMPECHE

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Instrumentación industrial

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 en

éste. 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.

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La selección del instrumento es una cosa importante en

cualquier planta industrial para medir la cantidad específica.



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Para determinar los requisitos que exige la realización de cualquier medición física se hace indispensable el conocimiento de los principios físicos de la variable a medir, los dispositivos de medición, sus principios de operación y el dominio de aplicación, como paso previo a la selección del transductor que se utilizará en alguna aplicación particular.



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La selección del instrumento adecuado es, por consiguiente, el

primer paso para la obtención de resultados confiables.



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Transductores

Es un dispositivo que convierte una señal de un tipo de energía en otra. La base es sencilla, se puede obtener la misma información de cualquier secuencia similar de oscilaciones, ya sean ondas sonoras (aire vibrando), vibraciones mecánicas de un sólido, corrientes y voltajes alternos en circuitos eléctricos, vibraciones de ondas electromagnéticas radiadas en el espacio en forma de ondas de radio o las marcas permanentes grabadas en un disco o una cinta magnética.



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Características más importantes que permiten valorar la calidad de un transductor

• Exactitud en la medición de la magnitud de la variable.

• Exactitud sobre un amplio rango de temperatura.

• Exactitud en la reproducción del evento físico en función del tiempo.

• Exactitud en la reproducción de la señal en todo el rango de frecuencia del fenómeno físico.

• Exactitud en la reproducción de la señal de salida aún en ambientes adversos

• Robustez y sencillez del diseño, que le permitan ser utilizado por personal sin experiencia.

• Reducido costo y tamaño.

• Compatibilidad con sistemas normalizados de comunicación digital y analógico.

• Funciones de autodiagnóstico, compensación y detección de fallas internas.

• Bajos requerimientos de potencia eléctrica y poco exigente en la calidad del suministro de energía.



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La selección de un instrumento no es una tarea sencilla

• Existe un gran número de instrumentos similares disponibles en el mercado.

• Cada instalación tiene características muy particulares.

• El costo del instrumento debe encontrarse un punto de equilibrio costo-

calidad.

• Requerimientos de mantenimiento y confiabilidad.

• La exactitud del instrumento puede estar afectada por variables del proceso

correlacionadas con la medición.

• Debe realizarse en atención al contexto de la instalación donde será utilizado.



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Selección

El Instrumentista, después de haber seleccionado los medidores que

pueden realizar la misma tarea, debe escoger comparando las

características de cada uno de ellos, para que cumpla con las

condiciones de operación de la aplicación en particular. Sin embargo,

las especificaciones están sujetas a variaciones considerables debido a

muchos factores y relaciones.



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Luego se debe identificar los requerimientos de medición en base a:

exactitud, repetibilidad, costo, confiabilidad, instalación,

mantenimiento, visualización requerida. Cada término de la lista tiene

varios grados de importancia en la selección, dependiendo de los

requisitos de la aplicación, pudiéndosele dar un peso a cada criterio.



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La exactitud es uno de los primeros factores a ser considerados cuando se

selecciona un medidor

En muchos procesos la repetibilidad de un instrumento es de mayor importancia

que su exactitud

El costo es un factor crítico en la selección de cualquier equipo.

La instalación de un instrumento puede ser costosa, inconveniente y algunas

veces imposible.

El Mantenimiento y la confiabilidad son otros factores críticos; los cuales varían

con el tipo de instrumento y con las variaciones en las condiciones de operación.



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Factores a tener en cuenta a la hora de elegir un instrumento

Magnitud a medir Características del ambiente

Margen de medida Margen de temperatura

Resolución humedad

Exactitud deseada Vibraciones

Estabilidad Agentes químicos

Tiempo de respuesta Entorno electromagnético

Limites absolutos de la magnitud a medir



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Transductores de Presión

Transductores de presión

Mecánicos

Elemento de medición directa

Barómetro de cubeta

Manómetro de tubo en U

Manómetro de tubo inclinado

Elementos de miembro elástico

Tubo de Bourdon Fuelle Diafragma

Eléctricos

Transductor capacitivo

Transductor piezoeléctrico

Transductor potenciométri

co

Transductor piezoresistivo (Strain Gage)



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Características de los Transductores de Presión



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Selección de los Transductores de Presión:

Según la magnitud de la Presión a Medir:

Para presiones alta se deben utilizar:Tubo de Bourdon (hasta 100 000 psi).

Para presiones medias se deben utilizar:LVDT, Piezoeléctrico, Potenciométrico y Strain Gage. (hasta 10 000 psi).

Para presiones bajas se deben utilizar:Diafragma y fuelle (hasta 28,466 psi).

Capacitivo (hasta 14,696 psi).



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Según la Exactitud:

Alta se deben utilizar:Capacitivo, LVDT y Strain Gage (0,05 % a 0,25 %)

Media se deben utilizar:Tubo de Bourdon, Diafragma y Fuelle (0,5 % a 1 %)

Baja se deben utilizar:Piezoeléctrico y Potenciométrico (1 %)

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Al escoger un dispositivo de presión se deben considerar

además las siguientes características, para tratar de acoplarlo a

las exigencias requeridas por el proceso en estudio:

o Ambiente de operación.

o Sobrepresión.

o Rango de temperatura.

o Susceptibilidad a golpes y vibraciones.



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Los transductores piezoresistivos y los Strain Gage

son los preferidos debido a su gran aplicabilidad. En

segundo lugar se considera el tipo capacitivo.



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Transductores de Temperatura

Transductores de

temperatura

Termómetro de

resistencia (RTD)

Termopares

Tipo E Tipo J Tipo T Tipo K Tipos C y G Tipos R, S y B

Pirómetros Termómetro bimetálico Termistores

Termómetros con

circuito integrado



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Características de los Transductores de Temperatura



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Selección de los Transductores de Temperatura:

Según la Magnitud de la Temperatura a medir:

Altas Temperatura:Pirómetros (hasta 4600 °C).

Temperaturas Medias:Termopares (1500 °C) y RTD (950 °C).

Bajas Temperatura:Termómetro Bimetálico (538 °C), Termistores (450 °C) y Termómetros con CI (150 °C)



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Según la Exactitud:

Alta:Termistores (0,005% a 0,1%), RTD (0,01% a 0,5%)

Media:Pirómetros (0,5%), Termómetro Bimetálico (0,5% a 1%), Termómetros con CI (0,5%), Termopares a excepción del Tipo T (0,3% a 0,8%)

Baja:

Termopar Tipo T (o,4% a 2%).



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Conclusión

La selección del instrumento es la cooperación entre el costo en la compra, requisitos para el mantenimiento del instrumento, su estabilidad y la aspereza y la característica de su desempeño. Para la correcta estimación de por encima de las cosas mencionadas, el Ingeniero de instrumentación debe ser consciente de la serie de instrumentos para medir las cantidades específicas o variable de proceso específico y cómo algunas situaciones específicas de mediciones y situación de trabajo afecta a sus características.



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Referencias



1.4. principios generales para la seleccion de la instrumentacion (1)

Engineering