INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS INGENIERA PETROLERAEQUIPO: CAMPOS MELGAR PAOLA GUZMAN RUIZ JAIME HERNANDEZ FERNADEZ CHRISTIAN YAIR IZQUIERDO LARA ELIAS

SEMESTRE Y GRUPO: 6 DMATERIA: INSTRUMENTACIONDOCENTE: ING. QUIMICO. JOSE ROMAN JIMENEZ MONOLA

COATZACOALCOS, VER.., 11 FR MARZO DEL 2015

2. SENSORES Y TRANSMISORES

QU ES UN SENSOR?

Se llama sensor al instrumento que produce una seal, usualmente elctrica en la actualidad, (antiguamente se utilizaban seales hidrulicas), que refleja el valor de una propiedad, mediante alguna correlacin definida.

QU ES UN SENSOR IDEAL

El sensor ideal es un instrumento que no altera la propiedad medida. Por ejemplo, si se mide temperatura, el sensor ideal no debera aportar ni recibir calor, es decir debera tener una masa igual a cero; o no debera estar en contacto con la masa a la que le esta midiendo la temperatura.

Los tipos de seales que dan los sensores pueden ser:

MecnicasTrmicasMagnticasElctricaspticasMoleculares

Los sensores se caracterizan por:

SensibilidadLinealidadRango Tiempo de respuesta Exactitud Resolucin RepetitividadTopo de salida

Sensores de Temperatura mas Comunes: Termocuplas

Consiste en dos alambres de diferentes metales o aleaciones (platino-rodio, nquel y nquel-cromo, hierro-constantn), un galvnometro que mide las tensiones elctricas (milivoltios) creadas por el calentamiento del punto de soldadura (extremos soldados)

Termocuplas

TERMOMTROS DE RESISTENCIA

Es un instrumento que consta principalmente de un hilo metlico arrollado en un elemento de soporte, dotado de los medios necesarios para determinar las variaciones de su resistencia elctrica. Se basa en el efecto Joule-Thompson.

TERMOMTROS DE RESISTENCIALos materiales ms usados son el nquel, el platino, el cobre, el plomo y algunos semiconductores. PT100". La precisin de estos instrumentos puede llegar a la centsima de grado centgrado

PIRMETROSLos pirmetros determinan la temperatura estudiando el color, la cantidad y el brillo de la radiacin emitida por un cuerpo incandescente.

Dependiendo de la caracterstica de la radiacin que gue la medicin los pirmetros pueden ser:pticos: si se basan en el brillo de la radiacin.De Radiacin: si se basan en la cantidad o intensidad de la radiacin.De color.

SENSORES DE TEMPERATURA DE ULTIMA GENERACINSe han desarrollado ms recientemente (1992) circuitos integrados (por ejemplo, el LM35A) que se comportan como una fuente de corriente en funcin de la temperatura. El artefacto es lineal en todo su rango de operacin (desde 0K hasta que se funde, en el orden de los 150C) y genera, sistemticamente, 10-6 A/K (si bien existen versiones que generan 10-6 A/C y 10-6 A/F)

SENSORES DE PRESINLos dispositivos para medir presin se clasifican en tres grupos:

Los que se basan en la medicin de la altura de una columna de lquidoLos que se basan en la medicin de la distorsin de una cmara elsticaLos sensores de tipo elctrico

Sensores de PresinEl mas comn entre los de medicin de altura de lquidos es el tubo en forma de U.

Sensores de PresinAparatos medidores de presin provistos de elementos elsticos sensibles.Su funcionamiento est basado en la utilizacin de la deformacin o el momento de flexin de elementos elsticos sensibles que perciben la presin de un medio y la transforman en desplazamiento o esfuerzo. El manmetro de Bourdon es el ejemplo tpico de esta clase

SENSORES ELCTRICOS DE PRESINSe basan en principios tales como:La aparicin de cargas electroestticas cuando se deforman los cristales en una direccin determinada (Manomtro piezoelectrico).El cambio de la resistencia elctrica de los conductores bajo la accin de la presin (Manmetro de resistencia).Variaciones en la inductancia y capacitancia de conductores, de uso muy limitado debido a su baja sensibilidad

SENSORES ANALOGICOSUn sensor analgico es aquel, como salida, emite una seal comprendida por un campo de valores instantneos que varan en el tipo y son proporcionales a los efectos que se estn midiendo; por ejemplo, un termmetro es un dispositivo analgico, la temperatura se mide en grados que puede tener en cualquier momento determinado, diferentes valores que son proporcionales a su indicador, o a su salida en caso de un dispositivo electrnico.

SENSORES DE FLUJOROTMETROS:Es el medidor de rea ms importante, en l, la cada de presin es prcticamente constante, mientras que el rea por la que circula el fluido vara con la velocidad de flujo. A partir de un calibrado, se relaciona el rea con la velocidad de flujo.

SENSORES DE FLUJOVENTURIEs un medidor de carga o presin variable, el principio general de funcionamiento es la reduccin de presin asociada al aumento de velocidad o energa cintica que sufre un fluido cuando se coloca una constriccin.

SENSORES DE FLUJOTUBO DE PITOT:Mide la velocidad local a lo largo de una lnea de corriente por la diferencia de presin del impacto y la presin esttica.

SENSORES DE FLUJO MAGNTICOSSe basan en la creacin de potencial elctrico por el movimiento de un fluido conductor a travs de un campo magntico generado exteriormente. Segn la ley de Faraday de la induccin electromagntica, el voltaje generado, es directamente proporcional a la velocidad del flujo del fluido.

SENSORES DE CONCENTRACIN Cromatografa: Designa procesos basados en la diferencia de velocidades a que los componentes individuales de una mezcla emigran por un medio estacionario bajo la influencia de una fase mvil.

SENSORES DE CONCENTRACINESPECTROFOTOMETRO:La interaccin de la radiacin con la materia. Cuando la radiacin pasa de un medio vaco a travs de una porcin de materia, sta acta con los tomos y molculas con que se cruza. La naturaleza especfica de la materia hace variar esta interaccin y como consecuencia, la radiacin puede ser transmitida, absorbida, reflejada o dispersada en diversos grados.

SENSORES DE CONCENTRACINPH METRO:

Transmisores

QUE ES?Son instrumentos que captan la variable de proceso y la transmiten a distancia a un instrumento receptor indicador, registrador, controlador o combinacin de estos.

Segn el tipo de seal se clasificarn los transmisores en:

Transmisores neumticosTransmisores electrnicosTransmisores digitalesCLASIFICACION

TRANSMISORES DE POTENCIA (BOOSTER).Comunicaciones en el sistema encargado de generar la seal portadora t en ella introducir la informacin a transmitir por medio de una tcnica de modulacin.Debido a la necesidad de hoy en las industrias en general monitorear consumos de energa elctrica en salas de comando y control alejadas del proceso y dada la creciente la incorporacin de sistemas de control informatizados, se hace indispensable el uso de transmisores de potencia activa monofsica.

Son los que nos permiten recibir una seal por medio de algn fluido (aire)

TRANSMISORES NEUMTICOS

Se basan en el sistema tobera-obturador, que convierte el movimiento del elemento de medicin en una seal neumtica

Los transmisores neumticos generan una seal neumtica variable linealmente de 3 a 15 psi para el campo de medida de 0-100% de la variable, 0,2-1 bar. As, por este procedimiento, segn la presin de salida se transmitir un valor de la variable

Tipos de transmisores neumticos

Transmisor de equilibrio de movimientosTransmisor de equilibrio de fuerzasTransmisor de equilibrio de momentos

Estos instrumentos se utilizan en la transmisin de presin y temperatura donde los elementos de medida son capaces de generar un movimiento amplio para eliminar el error de histresis

Transmisor de equilibrio de movimientos

En este tipo de transmisores los movimientos son inapreciablesTransmisor de equilibrio de fuerzas

El desequilibrio de fuerzas producidas por el caudal crea un par al que se opone el generado por el fuelle de realimentacin a travs de una rueda de apoyo mvil situada en el brazo del transmisor

Transmisores de equilibrio de momentos

Son los que nos permiten recibir una seal elctrica de corriente o de voltaje

Los transmisores electrnicos generan una seal estndar de 4-20 mA c.c. A veces esta seal de salida es sustituida por un voltaje de 1-5V, si existen problemas de suministro electrnico.TRANSMISORES ELECTRNICOS

Los transmisores digitales emite una seal digital, que consiste en una serie de impulsos (seal de muy pequea duracin) en forma de bitsTRANSMISORES DIGITALES

Cada bit consistir en dos signos, el 0 y el 1, que corresponden al paso o no de corriente.La principal ventaja de este tipo de transmisor es que su seal de salida puede ser recibida directamente por un procesador.

Ejemplos:

TRANSMISORES UNO ES A UNOEn estos instrumentos el elemento de medicin ejerce una fuerza en un punto sobre una palanca la cual tiene un punto de apoyo. Cuando aumenta la fuerza por el elemento de medicin, la palanca se desequilibra, tapa la tobera, la presin aumenta y el diafragma ejerce una fuerza hacia arriba alcanzndose un nuevo equilibrio, en estos transmisores el los movimientos son inapreciables.

En los transmisores de equilibrio de momentos, el desequilibrio de fuerzas producido por el caudal crea un par al que se opone el generado por el fuelle de realimentacin a travs de una rueda de apoyo mvil situada en el brazo del transmisor.

TRANSMISORES DE POTENCIA (BOOSTER).Comunicaciones en el sistema encargado de generar la seal portadora t en ella introducir la informacin a transmitir por medio de una tcnica de modulacin.Debido a la necesidad de de hoy en las industrias en general monitorear consumos de energa elctrica en salas de comando y control alejadas del proceso y dada la creciente la incorporacin de sistemas de control informatizados, se hace indispensable el uso de transmisores de potencia activa monofsica.

TRANSMISORES DE PROPORCION RELACIONEste tipo transmisores se basan en el sistema tobera-obturador que convierte el movimiento del elemento de medicin en una seal neumtica, el sistema tobera-obturador consiste en un tubo neumtico alimentado a una presin constante PS, con una reduccin en su salida en forma de tobera, la cual puede ser obstruida por una lamina llamada obturador cuya posicin depende del elemento de medida.

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En estos instrumentos el elemento de medicin ejerce una fuerza en un punto sobre una palanca la cual tiene un punto de apoyo. Cuando aumenta la fuerza por el elemento de medicin, la palanca se desequilibra, tapa la tobera, la presin aumenta y el diafragma ejerce una fuerza hacia arriba alcanzndose un nuevo equilibrio, en estos transmisores el los movimientos son inapreciables.TRANSMISORES DE EQUILIBRIO DE FUERAZ

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAShttp://www.fing.edu.uy/iq/cursos/dcp/teorico/Instrumentacion_12b.pdfhttp://www.condelelectronica.com.ar/Sensores_y_transmisores.htm

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