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UNIVERSIDAD SANTO TOMAS SECCIONAL TUNJA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

JORGE E. SUAREZ S. INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

NUMERO DE GUIA: UNO (1) NOMBRE DEL PROGRAMA: INGENIERÍA MECANICA ASIGNATURA: CONTROL E INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL PRESENTACION: Los procesos industriales exigen el control de la fabricación de diversos productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos: la fabricación de los productos derivados del petróleo, de los productos alimenticios, de la industria cerámica, de las centrales generadoras de energía, de la siderurgia, de los tratamientos térmicos, de la industria papelera, de la industria textil, etc. En todos los anteriores procesos es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, además de la necesidad de medirlas, procesarlas. Es así que en esta guía se aborda la introducción al curso de Instrumentación Industrial, la simbología utilizada para el entendimiento y comprensión de planos, el desarrollo de la instrumentación, y las partes que componen todo el proceso de medición y control de las variables de interés. OBJETIVO DE LA UNIDAD:

Enseñar y mostrar al estudiante la importancia de la instrumentación en los procesos productivos de hoy día, su evolución y tendencia hacia el futuro.

Que el estudiante entienda e identifique las partes que componen un sistema para sensar, medir, tratar, controlar una variable de un sistema.

Que el estudiante asimile, utilice y comprenda la simbología utilizada en la instrumentación industrial.

CONTENIDOS: CONCEPTOS BÁSICOS (2 semanas)

Desarrollo de la instrumentación.

Simbología ISA y SAMA.

Variables físicas.

Características de los elementos de medición e instrumentos: error, precisión, alcance, sensibilidad.

Teoría de errores.

Sensores primarios.

Transductores, transmisores, medios de transmisión de señales normalizados. ACTIVIDADES EXTRATUTORIALES: El estudiante deberá leer el primer y segundo capítulo de la referencia [1] que aborda las generalidades, principios de la Instrumentación Industrial. Igualmente a manera de complementación se recomienda al estudiante leer el capítulo primero de la referencia [2].




Adicionalmente a las lecturas, se propone el siguiente taller para que el estudiante lo resuelva:

1. De dos ejemplos aplicados en sus sitios de trabajo de sistemas de control de lazo abierto y sistemas de control de lazo cerrado.

2. Qué se conoce como sensor primario o elemento primario? 3. Cuál es la función del transmisor en instrumentación? 4. Cuál es la función de los transductores en instrumentación? 5. Cuál es la diferencia entre sensor y transductor? Cite algunos ejemplos. 6. Cómo pueden clasificarse los sensores? 7. Por qué en instrumentación se habla de señales de 4 a 20mA o 3 a 15psi y no

desde el valor de cero?. Qué otros tipos de señal de voltaje o corriente se usa en instrumentación?

8. Explique con sus palabras el principio de funcionamiento de los transmisores neumáticos y electrónicos.

9. Explique qué es exactitud y precisión. 10. Explique mediante un ejemplo cuál es la diferencia entre exactitud y precisión 11. Indique y explique cuáles son los errores que se pueden tener en un equipo en

instrumentación. 12. Identifique y explique cuáles son las interfaces de comunicación más

ampliamente usadas en instrumentación industrial. Precise las características más importantes de cada una de ellas.

13. Identifique las siguientes líneas de señal y de conexión de instrumentos utilizadas en instrumentación:

14. Realice la identificación de los siguientes símbolos utilizados en instrumentación con respecto a los instrumentos de medición:




15. En el diagrama de la figura se puede ver un proceso en el que existe un flujo del líquido A, no manipulable y que experimenta cambios significativos, intercambia calor con otro líquido C a alta temperatura tras pasar por el depósito 1. En el punto de suministro del líquido C, la temperatura es sensiblemente constante, pero la presión sufre variaciones de alguna importancia. La corriente A, tras atravesar el intercambiador, va al depósito 2, donde una parte es reciclada al depósito 1 por medio de un sistema de bombeo que impone un caudal constante y otra parte, B, es la salida del proceso. Se desea mantener el caudal y temperatura de B tan constantes como sea posible, así como garantizar la seguridad del proceso. Existe un sistema de rebose en el depósito 2 que hace que no sea problemático un desbordamiento en dicho depósito. Ver figura 1. Implementar los lazos de control del sistema siguiendo la normas ISA.

1.1.1.1

1.1.1.2 Figura 1

En la figura 2 se presenta una opción de instrumentación utilizada junto con los lazos de control siguiendo las normas ISA. Explicar con sus propias palabras qué hace cada uno de los instrumentos utilizados y cuál es su función dentro del lazo o los lazos de control. Qué tipo de transmisión de señal se usa y por qué?




1.1.1.3

Figura 2

ASESORIA: La asesoría se llevará a cabo en el salón y en el horario asignado Datos de contacto: Jorge Suarez, [email protected] - [email protected] ACTIVIDADES TUTORIALES: El desarrollo de la guía 1 se tiene prevista para ser desarrollada en una semanas, dos sesiones de tutoría. Dentro de estas horas de tutoría se responderán las preguntas que el estudiante realice respecto al trabajo desarrollado extraclase y se complementará la información dada por las lecturas que el estudiante debe leer. EVALUACION: La evaluación será constante para poder hacer un seguimiento al proceso de entendimiento y comprensión del tema por parte del estudiante. Es así que en cada sesión de tutoría se realizará un seguimiento al avance que ha conseguido el estudiante. Estos resultados de avance representarán un 40% de la nota. El 60% restante corresponderá a una evaluación del tema de la guía. BIBLIOGRAFIA: [1] Instrumentación Industrial, Antonio Creus Sole. Séptima Edición. Alfaomega Editores, 2006 [2] Instrumentación. José Rivera Mejía. Primera Edición. Editorial Trillas, 2007.

[3] Cooper W.D. Instrumentación Electrónica y Mediciones. Prentice Hall.

[4] Mora Adolfo. Instrumentación Industrial Universidad. [5] Dorf, Svoboda. Circuitos Eléctricos Editorial Omega. [6] Sensores y Acondicionadores de Señal. Ramón Pallás Areny. Alfaomega Editores. Tercera Edición, 2001. [7] Catálogos de fabricantes de instrumentos. [8] Jonson C. D. Process Control Instrumentation Technology. John Willey.

mailto:[email protected]

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