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1.Dec

7

REPORTE DE INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

Instituto Tecnológico Superior de Tlaxco“Mi campo de estudio”

Ing. Electromecánica

Materia:Instrumentación Industrial

Proyecto:

Blogger

Alumnos:Rubén Serrano Hernández

Gilberto Amador HernándezDavid AlbertoRamírezGarcía

Docente:MC. Máxima Sánchez Cuateta

6 de Diciembre del 2012

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

UNIDAD I

INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN Y NORMAS

1.1.-INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN.1.2.-DEFINICIONES Y CONCEPTOS1.3.-SIMBOLOGÍA, NORMAS Y SISTEMAS DE UNIDADES.1.4.-NORMA SAMA.1.5.-NORMA ISA.

UNIDAD II

TIPOS DE SENSORES.

2.1.- SENSORES DE PRESIÓN.2.2.- SENSORES DE FLUJO.2.3.- SENSORES DE TEMPERATURA.2.4.- SENSORES DE NIVEL.2.5.- SENSORES PARA OTRAS VARIABLES FÍSICAS:PESO, VELOCIDAD, CONDUCTIVIDAD, LUZ, PH, Y OTROS.2.6.- CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE UN SENSOR.

UNIDAD III

ACTUADORES FINALES DE CONTROL.3.1.-TIPOS DE ACTUADORES: ELÉCTRICOS, NEUMÁTICOS E

HIDRÁULICOS.3.2.-TIPOS DE VÁLVULAS DE CONTROL.3.3.-TIPOS DE PISTONES.3.4.- OTRO TIPOS DE ACTUADORES.3.5.- CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE UN ACTUADOR.

UNIDAD IV

CONTROLADORES

4.1.-APLICACIONES DE SISTEMAS DE LAZO ABIERTO Y LAZOCERRADO.4.2.-MODOS DE CONTROL APLICADOS EN INSTRUMENTACIÓN:4.2.1.- ON-OFF.4.2.2.- PROPORCIONAL.4.2.3.-PROPORCIONAL + INTEGRAL.4.2.4.- PROPORCIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVO.4.3.-CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE UN CONTROLADOR.4.4.-SINTONIZACIÓN DE CONTROLES.4.5.- APLICACIONES DE CONTROLADORES.

UNIDAD V

TÓPICOS DE CONTROL ASISTIDO POR COMPUTADORA

5.1.-ADQUISICIÓN DE DATOS.5.2.-CONTROL SUPERVISORIO REMOTO.5.3.- CONTROL DIGITAL DIRECTO.5.4.-INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.5.5.- CONTROL DISTRIBUIDO

UNIDAD I

1.1.- INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN Y NORMAS.

SI ANALIZAMOS NUESTRAS ACTIVIDADES COTIDIANAS, DESDE ELMOMENTO QUE SUENA LA ALARMA DE UN DESPERTADOR Y NOSPREPARAMOS PARA DESARROLLAR NUESTRAS ACTIVIDADESDIARIAS, ASÍ COMO ENCENDER UN FOCO O ESCUCHAR ELENCENDIDO O APAGADO DEL MOTOR DE LA BOMBA, ETC., NOSAUXILIAREMOS DE INSTRUMENTOS QUE NOS AYUDAN ADESARROLLAR CIERTAS ACTIVIDADES OPORTUNAMENTE CONEFICIENCIA, RAPIDEZ, ETC. IGUAL MANERA MECÁNICOS,

ELECTRICISTAS, MÉDICOS, INGENIEROS Y ARQUITECTOS, SEAUXILIAN DE INSTRUMENTOS PARA LLEVAR A CABO SUSACTIVIDADES DIARIAS, CON EL OBJETIVO DE LOGRAR UNAVANCE CON LA MAYOR EFICIENCIA, CALIDAD Y VOLUMEN DEPRODUCCIÓN.

ES LÓGICO PENSAR QUE PARA LAS INDUSTRIAS, SIN IMPORTAREL TAMAÑO DE ESTAS, ES IMPRESCINDIBLE EL USO DEINSTRUMENTOS INDUSTRIALES, PARA FACILITAR LAMANUFACTURA DE SUS PRODUCTOS. COMO CONSECUENCIA DELA GLOBALIZACIÓN DE LOS MERCADOS INTERNACIONALES, SEHA ORILLADO A LOS PAÍSES DEL TERCER MUNDO A COMPETIREN EL MERCADO CON PRODUCTOS DE CALIDAD, PRECIO YTIEMPOS DE ENTREGA OPORTUNOS. PARA LOGRAR LOANTERIOR ES IMPORTANTE, QUE LOS INDUSTRIALES DENUESTRO PAÍS, IMPLEMENTEN LA INSTRUMENTACIÓN Y LAAUTOMATIZACIÓN DE SUS PROCESOS CON EL AVANCETECNOLÓGICO REQUERIDO PARA MANTENERSE EN ELMERCADO NACIONAL E INTERNACIONAL SI ES POSIBLE.

¿QUE ES LA INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL?

ES EL CONOCIMIENTO DE LA CORRECTA APLICACIÓN DE LOSEQUIPOS ENCAMINADOS PARA APOYAR AL USUARIO EN LAMEDICIÓN, REGULACIÓN, OBSERVACIÓN, TRANSFORMACIÓN,OFRECER SEGURIDAD, ETC., DE UNA VARIABLE DADA EN UNPROCESO PRODUCTIVO. LOS INSTRUMENTOS INDUSTRIALESPUEDEN REALIZAR LAS SIGUIENTE

1.2.- DEFINICIONES Y CONCEPTOS.

LOS PROCESOS INDUSTRIALES EXIGEN EL CONTROL DE LAFABRICACIÓN DE LOS DIVERSOS PRODUCTOS OBTENIDOS. LOSPROCESOS SON MUY VARIADOS Y ABARCAN MUCHOS TIPOS DEPRODUCTOS: LA FABRICACIÓN DE LOS PRODUCTOS DERIVADOSDEL PETRÓLEO, DE LOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS, DE LAINDUSTRIA CERÁMICA, DE LAS CENTRALES GENERADORES DEENERGÍA, DE LA SIDERURGIA, DE LOS TRATAMIENTOSTÉRMICOS, DE LA INDUSTRIA PAPELERA, DE LA INDUSTRIATEXTIL, ETC.

EN TODOS ESTOS PROCESOS ES ABSOLUTAMENTE NECESARIOCONTROLAR Y MANTENER CONSTANTES ALGUNASMAGNITUDES, TALES COMO LA PRESIÓN, EL CAUDAL, EL NIVEL,LA TEMPERATURA, EL PH, LA CONDUCTIVIDAD, LA VELOCIDAD,LA HUMEDAD, EL PUNTO DE ROCÍO, ETCÉTERA. LOSINSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL PERMITEN ELMANTENIMIENTO Y LA REGULACIÓN DE ESTAS CONSTANTES ENCONDICIONES MÁS IDÓNEAS QUE LAS QUE EL PROPIOOPERADOR PODRÍA REALIZAR.

EN LOS INICIOS DE LA ERA INDUSTRIAL, LA OPERATORIA DE LOSPROCESOS SE LLEVABA A CABO CON UN CONTROL MANUAL DEESTAS VARIABLES UTILIZANDO SÓLO INSTRUMENTOS SIMPLESMANÓMETROS, TERMÓMETROS, VÁLVULAS MANUALES, ETC.,CONTROL QUE ERA SUFICIENTE POR RELATIVA SIMPLICIDAD DELOS PROCESOS. SIN EMBARGO, LA GRADUAL COMPLEJIDAD CONQUE ÉSTOS SE HAN IDO DESARROLLANDO HA EXIGIDO SUAUTOMATIZACIÓN PROGRESIVA POR MEDIOS LOSINSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL. ESTOSINSTRUMENTOS HAN IDO LIBERANDO AL PERSONAL DE CAMPODE SU FUNCIÓN DE ACTUACIÓN FÍSICA DIRECTA EN LA PLANTA YAL MISMO TIEMPO, LE HAN PERMITIDO UNA LABOR ÚNICA DESUPERVISIÓN Y DE VIGILANCIA DEL PROCESOS DESDE CENTROSDE CONTROL SITUADOS EN EL PROPIO PROCESO O BIEN ENSALAS AISLADAS PREPARADAS; ASIMISMO, GRACIAS A LOSINSTRUMENTOS HA SIDO POSIBLE FABRICAR PRODUCTOSCOMPLEJOS EN CONDICIONES ESTABLES DE CALIDAD Y DECARACTERÍSTICAS, CONDICIONES QUE AL OPERARIO LE SERÍANIMPOSIBLES O MUY DIFÍCILES DE CONSEGUIR, REALIZANDOEXCLUSIVAMENTE UN CONTROL MANUAL.

LOS PROCESOS INDUSTRIALES A CONTROLAR PUEDENDIVIDIRSE AMPLIAMENTE EN DOS CATEGORÍAS: PROCESOSCONTINUOS Y PROCESOS DISCONTINUOS. EN AMBOS TIPOS,DEBE MANTENERSE EN GENERAL LAS VARIABLES (PRESIÓN,CAUDAL, NIVEL, TEMPERATURA, ETC.), BIEN EN UN VALORDESEADO FIJO, BIEN EN UN VALOR VARIABLE CON EL TIEMPO DEACUERDO CON UNA RELACIÓN PREDETERMINADA, O BIENGUARDANDO UNA RELACIÓN DETERMINADA CON OTRAVARIABLE.

EL SISTEMA DE CONTROL QUE PERMITE ESTE MANTENIMIENTODE LAS VARIABLES PUEDE DEFINIRSE COMO AQUEL QUECOMPARA EL VALOR DE LA VARIABLE O CONDICIÓN ACONTROLAR CON UN VALOR DESEADO Y TOMA UNA ACCIÓN DECORRECCIÓN DE ACUERDO CON LA DESVIACIÓN EXISTENTE SINQUE EL OPERARIO INTERVENGA EN ABSOLUTO.

DEFINICIONES EN CONTROL

LOS INSTRUMENTOS DE CONTROL EMPLEADOS EN LASINDUSTRIAS DE PROCESO TALES COMO QUÍMICA,PETROQUÍMICA, ALIMENTICIA, METALÚRGICA, ENERGÉTICA,TEXTIL, PAPEL, ETC., TIENEN SU PROPIA TERMINOLOGÍA; LOSTÉRMINOS EMPLEADOS DEFINEN LAS CARACTERÍSTICASPROPIAS DE MEDIDA Y DE CONTROL Y LAS ESTÁTICAS YDINÁMICAS DE LOS DIVERSOS INSTRUMENTOS UTILIZADOS:

- INDICADORES, REGISTRADORES, CONTROLADORES,TRANSMISORES Y VÁLVULAS DE CONTROL. LA TERMINOLOGÍAEMPLEADA SE HA UNIFICADO CON EL FIN DE QUE LOSFABRICANTES, LOS USUARIOS Y LOS ORGANISMOS OENTIDADES QUE INTERVIENEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE ENEL CAMPO DE LA INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL EMPLEEN ELMISMO LENGUAJE. LAS DEFINICIONES DE LOS TÉRMINOSEMPLEADOS SE RELACIONAN CON LAS SUGERENCIAS HECHASPOR ANSI/ISA-S51.1-1979 (R 1993) APROBADAS EL 26 DE MAYO DE1995.

INTERVALO DE MEDIDA (RANGE)

ESPECTRO O CONJUNTO DE VALORES DE LA VARIABLE MEDIDAQUE ESTÁN COMPRENDIDOS DENTRO DE LOS LÍMITESSUPERIOR E INFERIOR DE LA CAPACIDAD DE MEDIDA, DERECEPCIÓN O DE TRANSMISIÓN DEL INSTRUMENTO. VIENEEXPRESADO ESTABLECIENDO LOS DOS VALORES EXTREMOS.EJEMPLO: UN MANÓMETRO DE INTERVALO DE MEDIDA 0-10 BAR,UN TRANSMISOR DE PRESIÓN ELECTRÓNICO DE 0-25 BAR CONSEÑAL DE SALIDA 4-20 MA Ó UN INSTRUMENTO DETEMPERATURA DE 100-300 °C.

ALCANCE (SPAN)

ES LA DIFERENCIA ALGEBRAICA ENTRE LOS VALORES SUPERIORE INFERIOR DEL CAMPO DE MEDIDA DEL INSTRUMENTO. EN LOSEJEMPLOS ANTERIORES ES DE 10 BAR PARA EL MANÓMETRO,DE 25 BAR PARA EL TRANSMISOR DE PRESIÓN Y DE 200 °C PARAEL INSTRUMENTO DE TEMPERATURA.

ERROR

EL ERROR DE LA MEDIDA ES LA DESVIACIÓN QUE PRESENTANLAS MEDIDAS PRÁCTICAS DE UNAVARIABLE DE PROCESO CON RELACIÓN A LAS MEDIDASTEÓRICAS O IDEALES, COMO RESULTADO DE LASIMPERFECCIONES DE LOS APARATOS Y DE LAS VARIABLESPARÁSITAS QUE AFECTAN AL PROCESO.

ES DECIR:

ERROR = VALOR LEÍDO EN EL INSTRUMENTO - VALOR IDEAL DELA VARIABLE MEDIDA

EL ERROR ABSOLUTO ES:

ERROR ABSOLUTO — VALOR LEÍDO ~ VALOR VERDADERO

EL ERROR RELATIVO REPRESENTA LA CALIDAD DE LA MEDIDA YES:ERROR ABSOLUTO ERROR RELATIVO= VALOR VERDADERO

SI EL PROCESO ESTÁ EN CONDICIONES DE RÉGIMENPERMANENTE EXISTE EL LLAMADO ERROR ESTÁTICO. ENCONDICIONES DINÁMICAS EL ERROR VARÍACONSIDERABLEMENTE DEBIDO A QUE LOS INSTRUMENTOSTIENEN CARACTERÍSTICAS COMUNES A LOS SISTEMAS FÍSICOS:ABSORBEN ENERGÍA DEL PROCESO Y ESTA TRANSFERENCIAREQUIERE CIERTO TIEMPO PARA SER TRANSMITIDA, LO CUAL DALUGAR A RETARDOS EN LA LECTURA DEL APARATO. SIEMPREQUE LAS CONDICIONES SEAN DINÁMICAS, EXISTIRÁ EN MAYOR OMENOR GRADO EL LLAMADO ERROR DINÁMICO (DIFERENCIAENTRE EL VALOR INSTANTÁNEO Y EL INDICADO POR ELINSTRUMENTO): SU VALOR DEPENDE DEL TIPO DE FLUIDO DELPROCESO, DE SU VELOCIDAD, DEL ELEMENTO PRIMARIO(TERMOPAR, BULBO Y CAPILAR), DE LOS MEDIOS DEPROTECCIÓN (VAINA), ETC. EL ERROR MEDIO DEL INSTRUMENTOES LA MEDIA ARITMÉTICA DE LOS ERRORES EN CADA PUNTO DELA MEDIDA DETERMINADOS PARA TODOS LOS VALORESCRECIENTES Y DECRECIENTES DE LA VARIABLE MEDIDA.

CUANDO UNA MEDICIÓN SE REALIZA CON LA PARTICIPACIÓN DEVARIOS INSTRUMENTOS, COLOCADOS UNOS A CONTINUACIÓNDE OTROS, EL VALOR FINAL DE LA MEDICIÓN ESTARÁCONSTITUIDO POR LOS ERRORES INHERENTES A CADA UNO DELOS INSTRUMENTOS.

EXACTITUD (ACCURACY)

LA EXACTITUD, ES LA CUALIDAD DE UN INSTRUMENTO DEMEDIDA POR LA QUE TIENDE A DAR LECTURAS PRÓXIMAS ALVERDADERO VALOR DE LA MAGNITUD MEDIDA. EN OTRASPALABRAS, ES EL GRADO DE CONFORMIDAD DE UN VALORINDICADO A UN VALOR ESTÁNDAR ACEPTADO O VALOR IDEAL,CONSIDERANDO ESTE VALOR IDEAL COMO SI FUERA ELVERDADERO. LA EXACTITUD (ACCURACY) DEFINE LOS LÍMITESDE LOS ERRORES COMETIDOS CUANDO EL INSTRUMENTO SEEMPLEA EN CONDICIONES NORMALES DE SERVICIO DURANTEUN PERÍODO DE TIEMPO DETERMINADO (NORMALMENTE 1 AÑO).LA EXACTITUD SE DA EN TÉRMINOS DE INEXACTITUD, ES DECIR,UN INSTRUMENTO DE TEMPERATURA DE 0-100 °C CON

TEMPERATURA DEL PROCESO DE 100 °C Y QUE MARCA 99,98 °CSE APROXIMA AL VALOR REAL EN 0,02 °C, O SEA TIENE UNAINEXACTITUD DE 0,02 °C. HAY VARIAS FORMAS PARA EXPRESARLA EXACTITUD:

A) TANTO POR CIENTO DEL ALCANCE, CAMPO DE MEDIDA ORANGE. EJEMPLO: EN EL INSTRUMENTO DE TEMPERATURA DELA FIGURA 1.3, PARA UNA LECTURA DE 150 °C Y UNA EXACTITUDDE ± 0,5 %, EL VALOR REAL DE LA TEMPERATURA ESTARÁCOMPRENDIDO ENTRE 150 ± 0,5 X 200/100 = 150 ± 1, ES DECIR,ENTRE 149 Y 151°C;DIRECTAMENTE, EN UNIDADES DE LA VARIABLE MEDIDA.EJEMPLO: EXACTITUD ± 1 °C;TANTO POR CIENTO DE LA LECTURA EFECTUADA. EJEMPLO:EXACTITUD DE ± 1 % DE 150 °C, ES DECIR, ±1,5 °C; TANTO PORCIENTO DEL VALOR MÁXIMO DEL CAMPO DE MEDIDA. EJEMPLO:EXACTITUD DE ± 0,5 % DE 300 °C = ± 1,5 °C;

TANTO POR CIENTO DE LA LONGITUD DE LA ESCALA. EJEMPLO:SI LA LONGITUD DE LA ESCALA DELINSTRUMENTO DE LA FIGURA 1.3 ES DE 150 MM, LA EXACTITUDDE ± 0,5 % REPRESENTARÁ ± 0,75 MM EN LA ESCALA.

LA EXACTITUD VARÍA EN CADA PUNTO DEL CAMPO DE MEDIDA,SI BIEN EL FABRICANTE LA ESPECIFICA, EN TODO EL MARGENDEL INSTRUMENTO, INDICANDO A VECES SU VALOR EN ALGUNASZONAS DE LA ESCALA. POR EJEMPLO: UN MANÓMETRO PUEDETENER UNA EXACTITUD DE ± 1 % EN TODA LA ESCALA Y DE ± 0,5% EN LA ZONA CENTRAL. CUANDO SE DESEA OBTENER LAMÁXIMA EXACTITUD DEL INSTRUMENTO EN UN PUNTODETERMINADO DE LA ESCALA, PUEDE CALIBRARSE ÚNICAMENTEPARA ESTE PUNTO DE TRABAJO, SIN CONSIDERAR LOS VALORESRESTANTES DEL CAMPO DE MEDIDA.

POR EJEMPLO: UN TERMÓMETRO DE 0-150 °C Y DE ± 1 % DEEXACTITUD SITUADO EN UN BAÑO DE TEMPERATURACONSTANTE A 80 °C, PUEDE SER CALIBRADO A ESTE VALOR, DEMODO QUE SU EXACTITUD EN ESTE PUNTO DE TRABAJO SERÁLA MÁXIMA QUE SE PUEDA OBTENER CON UN TERMÓMETROPATRÓN. ES OBVIO QUE PARA LOS VALORES RESTANTES, ENPARTICULAR LOS CORRESPONDIENTES A LOS EXTREMOS DE LAESCALA, LA EXACTITUD SE APARTARÁ DE ± 1 %. HAY QUESEÑALAR QUE LOS VALORES DE LA EXACTITUD DE UNINSTRUMENTO SE CONSIDERAN EN GENERAL ESTABLECIDOSPARA EL USUARIO, ES DECIR, SON LOS PROPORCIONADOS PORLOS FABRICANTES DE LOS INSTRUMENTOS. SIN EMBARGO,ESTOS ÚLTIMOS SUELEN CONSIDERAR TAMBIÉN LOS VALORESDE CALIBRACIÓN EN FÁBRICA Y DE INSPECCIÓN. POR EJEMPLO,UN INSTRUMENTO QUE EN FÁBRICA TIENE UNA EXACTITUD DE

CALIBRACIÓN DE + 0,8 %, EN INSPECCIÓN LE CORRESPONDE +0,9 % Y LA DADA ALUSUARIO ES ± 1 %.

CON ELLO SE PRETENDE TENER UN MARGEN DE SEGURIDADPARA COMPENSAR LOS EFECTOS DE LAS DIFERENCIAS DEAPRECIACIÓN DE LAS PERSONAS QUE EFECTÚAN LACALIBRACIÓN, LAS DIFERENTES PRECISIONES DE LOSINSTRUMENTOS DE MEDIDA UTILIZADOS, LAS POSIBLESALTERACIONES DEBIDAS AL DESPLAZAMIENTO DELINSTRUMENTO DE UN PUNTO A OTRO, LOS EFECTOSAMBIENTALES Y DE ENVEJECIMIENTO, ETC.

PRECISIÓN

LA PRECISIÓN ES LA CUALIDAD DE UN INSTRUMENTO POR LAQUE TIENDE A DAR LECTURAS MUY PRÓXIMAS UNAS A OTRAS,ES DECIR, ES EL GRADO DE DISPERSIÓN DE LAS MISMAS. UNINSTRUMENTO PUEDE TENER UNA POBRE EXACTITUD, PEROUNA GRAN PRECISIÓN. POR EJEMPLO, UN MANÓMETRO DEINTERVALO DE MEDIDA DE 0 A 10 BAR, PUEDE TENER UN ERRORDE CERO CONSIDERABLE MARCANDO 2 BAR SIN PRESIÓN EN ELPROCESO Y DIVERSAS LECTURAS DE 7,049, 7,05, 7,051, 7,052EFECTUADAS A LO LARGO DEL TIEMPO Y EN LAS MISMASCONDICIONES DE SERVICIO, PARA UNA PRESIÓN DEL PROCESODE 5 BAR. TENDRÁ UN ERROR PRÁCTICO DE 2 BAR, PERO LOS-VALORES LEÍDOS ESTARÁN MUY PRÓXIMOS ENTRE SÍ CON UNAMUY PEQUEÑA DISPERSIÓN MÁXIMA DE 7,052 — 7,049 = 0,003, ESDECIR, EL INSTRUMENTO TENDRÁ UNA GRAN PRECISIÓN. PORLO TANTO, LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA ESTARÁNDISEÑADOS POR LOS FABRICANTES PARA QUE SEAN PRECISOS,Y COMO PERIÓDICAMENTE SE DESCALIBRAN, DEBENREAJUSTARSE PARA QUE SEAN EXACTOS. A SEÑALAR QUE ELTÉRMINO PRECISIÓN ES SINÓNIMO DE REPETIBILIDAD.

ZONA MUERTA (DEAD ZONE O DEAD BAND)

LA ZONA MUERTA (DEAD ZONE O DEAD BAND) ES EL CAMPO DEVALORES DE LA VARIABLE QUE NO HACE VARIAR LA INDICACIÓNO LA SEÑAL DE SALIDA DEL INSTRUMENTO, ES DECIR, QUE NOPRODUCE SU RESPUESTA. VIENE DADA EN TANTO POR CIENTODEL ALCANCE DE LA MEDIDA. POR EJEMPLO: EN ELINSTRUMENTO DE LA FIGURA 1.3 ES DE ± 0,1 %, ES DECIR: 0,1 X200/100 = ± 0,2 °C.

SENSIBILIDAD (SENSITIVITY)

LA SENSIBILIDAD (SENSITIVITY) ES LA RAZÓN ENTRE ELINCREMENTO DE LA SEÑAL DE SALIDA O DE LA LECTURA Y ELINCREMENTO DE LA VARIABLE QUE LO OCASIONA, DESPUÉS DE

HABERSE ALCANZADO EL ESTADO DE REPOSO. POR EJEMPLO,SI EN UN TRANSMISOR ELECTRÓNICO DE0-10 BAR, LA PRESIÓN PASA DE 5 A 5,5 BAR Y LA SEÑAL DE SALIDADE 11,9 A 12,3 MA , LA ENSIBILIDAD ES EL COCIENTE:

(12,3 -11,9)/ ((20-4)________________ = ± 0,5 MA C.C/BAR

(5,5 - 5) / 10

VIENE DADA EN TANTO POR CIENTO DEL ALCANCE DE LAMEDIDA. SI LA SENSIBILIDAD DELINSTRUMENTO DE TEMPERATURA DE LA FIGURA 1.3 ES DE + 0,05%, SU VALOR SERÁ DE 0,05 X 200/100 = ± 0,1 °C/°C.

HAY QUE SEÑALAR QUE NO DEBE CONFUNDIRSE LASENSIBILIDAD CON EL TÉRMINO DE ZONA MUERTA; SONDEFINICIONES BÁSICAMENTE DISTINTAS QUE ANTES ERA FÁCILCONTUNDIR CUANDO LA DEFINICIÓN INICIAL DE LA SENSIBILIDADERA "VALOR MÍNIMO EN QUE SE HA DE MODIFICAR LA VARIABLEPARA APRECIAR UN CAMBIO MEDIBLE EN EL ÍNDICE O EN LAPLUMA DE REGISTRO DE LOS INSTRUMENTOS.

REPETIBILIDAD:

ES LA CAPACIDAD DE REPRODUCCIÓN DE LAS POSICIONES DELA PLUMA O DEL INDICE, O DE LA SEÑAL DE SALIDA DELINSTRUMENTO, AL MEDIR REPETIDAMENTE VALORES IDÉNTICOSDE LA VARIABLE EN LAS MISMAS CONDICIONES DE SERVICIO YEN EL MISMO SENTIDO DE VARIACIÓN, RECORRIENDO TODO ELCAMPO. LA REPETIBILIDAD ES SINÓNIMO DE PRECISIÓN. AMAYOR REPETIBILIDAD MENOR DISPERSIÓN DE LOS VALORESDE SALIDA PARA UN VALOR DE LA SEÑAL DE ENTRADA DELPROCESO Y,POR LO TANTO, MAYOR PRECISIÓN.

HISTÉRESIS (HYSTERESIS)

LA HISTÉRESIS (HYSTERESIS) ES LA DIFERENCIA MÁXIMA QUE SEOBSERVA EN LOS VALORES INDICADOS POR EL ÍNDICE O LA PLUMADEL INSTRUMENTO O LA SEÑAL DE SALIDA PARA EL MISMO VALORCUALQUIERA DEL CAMPO DE MEDIDA, CUANDO LA VARIABLERECORRE TODA LA ESCALA EN LOS DOS SENTIDOS, ASCENDENTEY DESCENDENTE. SE EXPRESA EN TANTO POR CIENTO DELALCANCE DE LA MEDIDA. POR EJEMPLO: SI EN UN TERMÓMETRO DE0-100 %, PARA EL VALOR DE LA VARIABLE DE 40 °C, LA AGUJAMARCA 39,9 AL SUBIR LA TEMPERATURA DESDE 0, E INDICA 40,1 ALBAJAR LA TEMPERATURA DESDE 100 °C, EL VALOR DE LAHISTÉRESIS ES DE:

40,1-39,9—--------- . 100 = ± 0,2%

100-0

EN LA FIGURA 1.3 C PUEDEN VERSE LAS CURVAS DE HISTÉRESISQUE ESTÁN DIBUJADAS EXAGERADAMENTE PARA APRECIAR BIENSU FORMA. HAY QUE SEÑALAR QUE EL TÉRMINO ZONA MUERTAESTÁ INCLUIDO DENTRO DE LA HISTÉRESIS.

OTROS TÉRMINOS

EMPLEADOS EN LAS ESPECIFICACIONES DE LOS INSTRUMENTOSSON LOS SIGUIENTES:

CAMPO DE MEDIDA CON ELEVACIÓN DE CERO ES AQUEL CAMPODE MEDIDA EN EL QUE EL VALOR CERO DE LA VARIABLE OSEÑAL MEDIDA ES MAYOR QUE EL VALOR INFERIOR DEL CAMPO.POR EJEMPLO, -10 °C A 30 °C.

CAMPO DE MEDIDA CON SUPRESIÓN DE CEROES AQUEL CAMPO DE MEDIDA EN EL QUE EL VALOR CERO DE LAVARIABLE O SEÑAL MEDIDA ES MENOR QUE EL VALOR INFERIORDEL CAMPO. POR EJEMPLO, 20 °C A 60 °C.

ELEVACIÓN DE CEROES LA CANTIDAD CON QUE EL VALOR CERO DE LA VARIABLESUPERA EL VALOR INFERIOR DEL CAMPO. PUEDE EXPRESARSEEN UNIDADES DE LA VARIABLE MEDIDA O EN % DEL ALCANCE.POR EJEMPLO, 10 °C EN EL CAMPO —10 °C A 30 °C DELINSTRUMENTO, O SEA: (10/40) X 100 = 25 %.

SUPRESIÓN DE CEROES LA CANTIDAD CON QUE EL VALOR INFERIOR DEL CAMPOSUPERA EL VALOR CERO DE LA VARIABLE. PUEDE EXPRESARSEEN UNIDADES DE LA VARIABLE MEDIDA O EN % DEL ALCANCE.POR EJEMPLO, 20 °C EN EL CAMPO 20 °C A 60 °C DELINSTRUMENTO, O SEA (20/40) X 100 = 50 %.

DERIVAES UNA VARIACIÓN EN LA SEÑAL DE SALIDA QUE SE PRESENTAEN UN PERÍODO DE TIEMPO DETERMINADO MIENTRAS SEMANTIENEN CONSTANTES LA VARIABLE MEDIDA Y TODAS LASCONDICIONES AMBIENTALES. SE SUELEN CONSIDERAR LADERIVA DE CERO (VARIACIÓN EN LA SEÑAL DE SALIDA PARA ELVALOR CERO DE LA MEDIDA ATRIBUIBLE A CUALQUIER CAUSAINTERNA) Y LA DERIVA TÉRMICA DE CERO (VARIACIÓN EN LASEÑAL DE SALIDA A MEDIDA CERO, DEBIDA A LOS EFECTOSÚNICOS DE LA TEMPERATURA). LA DERIVA ESTÁ EXPRESADAUSUALMENTE EN PORCENTAJE DE LA SEÑAL DE SALIDA DE LAESCALA TOTAL A LA TEMPERATURA AMBIENTE, POR UNIDAD, OPOR INTERVALO DE VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA. POREJEMPLO, LA DERIVA TÉRMICA DE CERO DE UN INSTRUMENTO

EN CONDICIONES DE TEMPERATURA AMBIENTE DURANTE 1 MESFUE DE 0,2 % DEL ALCANCE.

FIABILIDAD {RELIABILITY)MEDIDA DE LA PROBABILIDAD DE QUE UN INSTRUMENTOCONTINÚE COMPORTÁNDOSE DENTRO DE LÍMITESESPECIFICADOS DE ERROR A LO LARGO DE UN TIEMPODETERMINADO Y BAJO CONDICIONES ESPECIFICADAS.

RESOLUCIÓNMAGNITUD DE LOS CAMBIOS EN ESCALÓN DE LA SEÑAL DESALIDA (EXPRESADOS EN TANTO POR CIENTO DE LA SALIDA DETODA LA ESCALA) AL IR VARIANDO CONTINUAMENTE LA MEDIDAEN TODO EL CAMPO. ES TAMBIÉN EL GRADO CON QUE ELINSTRUMENTO PUEDE DISCRIMINAR VALORES EQUIVALENTESDE UNA CANTIDAD, O LA MENOR DIFERENCIA DE VALOR QUE ELAPARATO PUEDE DISTINGUIR.

RESOLUCIÓN INFINITACAPACIDAD DE PROPORCIONAR UNA SEÑAL DE SALIDAPROGRESIVA Y CONTINUA EN TODO EL CAMPO DE TRABAJO DELINSTRUMENTO.

TRAZABILIDAD (TRACEABILITY)PROPIEDAD DEL RESULTADO DE LAS MEDICIONES EFECTUADASCON UN INSTRUMENTO O CON UN PATRÓN, TAL QUE PUEDERELACIONARSE CON PATRONES NACIONALES OINTERNACIONALES,MEDIANTE UNA CADENA ININTERRUMPIDA DECOMPARACIONES, CON TODAS LAS INCERTIDUMBRESDETERMINADAS.

RUIDOCUALQUIER PERTURBACIÓN ELÉCTRICA O SEÑAL ACCIDENTALNO DESEADAS QUE MODIFICA LA TRANSMISIÓN, INDICACIÓN OREGISTRO DE LOS DATOS DESEADOS. UN CASO ESPECIAL ES LAINTERFERENCIA DE RADIOTRANSMISORES RFI (RADIOFREQUENCY INTERFERENTE). PUEDE EXPRESARSE ENUNIDADES DE LA SEÑAL DE SALIDA O EN TANTO POR CIENTODEL ALCANCE.

LINEALIDADLA APROXIMACIÓN DE UNA CURVA DE CALIBRACIÓN A UNA LÍNEARECTA ESPECIFICADA.

LINEALIDAD BASADA EN PUNTOSFALTA DE LINEALIDAD EXPRESADA EN FORMA DE DESVIACIÓNMÁXIMA CON RELACIÓN A UNA LÍNEA RECTA QUE PASA ATRAVÉS DE LOS PUNTOS DADOS CORRESPONDIENTES AL CEROY AL 100 % DE LA VARIABLE MEDIDA.

TEMPERATURA DE SERVICIO

CAMPO DE TEMPERATURAS EN EL CUAL SE ESPERA QUETRABAJE EL INSTRUMENTO DENTRO DE LÍMITES DE ERRORESPECIFICADOS.

VIDA ÚTIL DE SERVICIOTIEMPO MÍNIMO ESPECIFICADO DURANTE EL CUAL SE APLICANLAS CARACTERÍSTICAS DE SERVICIO CONTINUO EINTERMITENTE DEL INSTRUMENTO SIN QUE SE PRESENTENCAMBIOS EN SU COMPORTAMIENTO MÁS ALLÁ DE TOLERANCIASESPECIFICADAS.

REPRODUCTIBILIDAD (REPRODUCIBILITY)CAPACIDAD DE REPRODUCCIÓN DE UN INSTRUMENTO DE LASMEDIDAS REPETITIVAS DE LA LECTURA O SEÑAL DE SALIDAPARA EL MISMO VALOR DE LA VARIABLE MEDIDA ALCANZADO ENAMBOS SENTIDOS, EN LAS MISMAS CONDICIONES DE SERVICIO YA LO LARGO DE UN PERÍODO DE TIEMPO DETERMINADO. POREJEMPLO, UN VALOR REPRESENTATIVO SERÍA ± 0,2 % DELALCANCE DE LA LECTURA O SEÑAL DE SALIDA A LO LARGO DEUN PERÍODO DE 30 DÍAS.RESPUESTA FRECUENCIÁLVARIACIÓN CON LA FRECUENCIA DE LA RELACIÓN DEAMPLITUDES SEÑAL DE SALIDA/VARIABLE MEDIDA (Y DE LADIFERENCIA DE FASES ENTRE LA SALIDA Y LA VARIABLE MEDIDA)PARA UNA MEDIDA DE VARIACIÓN SENOIDAL APLICADA A UNINSTRUMENTO DENTRO DE UN CAMPO ESTABLECIDO DEFRECUENCIAS DE LA VARIABLE MEDIDA. SE ESPECIFICA USUAL-MENTE CORNO "DENTRO DE ± ... % DE ... A ... HZ".

ACCESIBLEESTE TÉRMINO SE APLICA A UN DISPOSITIVO O FUNCIÓN QUEPUEDE SER USADO O VISTO POR UN OPERADOR CON ELPROPÓSITO DE CONTROLAR EL DESEMPEÑO DE LAS ACCIONESDE CONTROL; COMO EJEMPLO: CAMBIOS EN EL SET-POINT,TRANSFERENCIA AUTO-MANUALO ACCIONES DE ENCENDIDO YAPAGADO.

ALARMAES UN DISPOSITIVO O FUNCIÓN QUE DETECTA LA PRESENCIA DEUNA CONDICIÓN ANORMAL POR MEDIO DE UNA SEÑAL AUDIBLEO UN CAMBIO VISIBLE DISCRETO, O PUEDE TRATARSE DE AMBASSEÑALES AL MISMO TIEMPO, LAS CUALES TIENEN EL FIN DEATRAER LA ATENCIÓN.

ASIGNABLEESTE TERMINO SE APLICA A UNA CARACTERÍSTICA QUEPERMITE EL CAMBIO (O DIRECCIÓN) DE UNA SEÑAL DE UNDISPOSITIVO A OTRO SIN LA NECESIDAD DE LA ACTIVACIÓN DEUN SWITCH O ALGÚN OTRO ELEMENTO.

ESTACIÓN AUTO-MANUALTÉRMINO EMPLEADO COMO SINÓNIMO DE ESTACIÓN DECONTROL.

BALÓNSE EMPLEA COMO SINÓNIMO DE BURBUJA.

DETRÁS DEL PANELESTE TÉRMINO SE REFIERE A LA POSICIÓN DE UNINSTRUMENTO, EL CUAL HA SIDO MONTADO EN UN PANEL DECONTROL, PERO NO ES NORMALMENTE ACCESIBLE ALOPERADOR.

BINARIOTÉRMINO APLICADO A UNA SEÑAL O DISPOSITIVO QUE TIENESOLO DOS POSICIONES O ESTADOS DISCRETOS. CUANDO ESUSADO EN SU FORMA MÁS SIMPLE, COMO EN “SEÑAL BINARIA”(LO QUE ES OPUESTO A SEÑAL ANALÓGICA), EL TÉRMINODENOTA UN ESTADO DE“ENCENDIDO-APAGADO” O DE “ALTO-BAJO”.

BOARDTÉRMINO EN INGLÉS EL CUAL SE INTERPRETA COMO SINÓNIMODE PANEL.

BURBUJASÍMBOLO CIRCULAR USADO PARA DENOTAR E IDENTIFICAR EL

DISPOSITIVO COMPUTABLE O DE CÓMPUTOPROPÓSITO DE UN INSTRUMENTO O FUNCIÓN. PUEDECONTENER UNA ETIQUETA CON UN NÚMERO. ES TAMBIÉN UNSINÓNIMO DE BALÓN. DISPOSITIVO O FUNCIÓN QUE EMPLEAUNO O MÁS CÁLCULOS U OPERACIONES LÓGICAS, O AMBAS, YTRANSMITE UNO O MÁS RESULTADOS A LAS SEÑALES DESALIDA.

CONFIGURABLETÉRMINO APLICADO A UN DISPOSITIVO O SISTEMA CUYASCARACTERÍSTICAS FUNCIONALES PUEDEN SER SELECCIONADASA TRAVÉS DE UN PROGRAMA O DE OTROS MÉTODOS.

CONTROLADORDISPOSITIVO CON UNA SALIDA QUE VARIÁ PARA REGULAR UNAVARIABLE DE CONTROL DE UNA MANERA ESPECÍFICA. UNCONTROLADOR MANUAL VARÍA SU SALIDA AUTOMÁTICAMENTEEN RESPUESTA A UNA ENTRADA DIRECTA O INDIRECTA DE UNPROCESO VARIABLE. UN CONTROLADOR MANUAL ES UNAESTACIÓN MANUAL DE CARGA Y SU SALIDA NO DEPENDE DEUNA MEDIDA DE UN PROCESO VARIABLE PERO PUEDE VARIARSESOLAMENTE POR MEDIO DE UN PROCEDIMIENTO MANUAL.

ESTACIÓN DE CONTROLUNA ESTACIÓN DE CARGA MANUAL QUE TAMBIÉN PROPORCIONAUN CONTROL EN EL CAMBIO DE MANUAL A AUTOMÁTICO DE LOSMODOS DE CONTROL DENTRO DE LAZO DE CONTROL, A ÉSTATAMBIÉN SE LE CONOCE COMO ESTACIÓN AUTO-MANUAL.

VÁLVULA DE CONTROLES UN DISPOSITIVO, EL MÁS COMÚNMENTE USADO, QUE ACTÚAMANUALMENTE O POR SÍ MISMO, QUE DIRECTAMENTEMANIPULA EL FLUJO DE UNO O MÁS PROCESOS.

CONVERTIDORES UN DISPOSITIVO QUE RECIBE INFORMACIÓN ENDETERMINADA MANERA DE UN INSTRUMENTO Y TRANSMITEUNA SEÑAL DE SALIDA EN OTRA FORMA. UN CONVERTIDOR ESTAMBIÉN CONOCIDO COMO TRANSDUCTOR , DE CUALQUIERFORMA, TRANSDUCTOR ES UN TÉRMINO GENERAL, Y SU USOPARA CONVERSIÓN DE SEÑALES NO ES RECOMENDADO.

DIGITALTÉRMINO APLICADO A UNA SEÑAL O DISPOSITIVO QUE USADÍGITOS

SISTEMAS DE CONTROL DISTRIBUIDOS

ELEMENTO FINAL DE CONTROLBINARIOS PARA REPRESENTAR VALORES CONTINUOS OESTADOS DISCRETOS.SISTEMA EL CUAL, MIENTRAS ES FUNCIONALMENTE INTEGRADOCONSISTE DE SUBSISTEMAS LOS CUALES PUEDEN SERFÍSICAMENTE SEPARADOS Y COLOCARSE DE UNA FORMAREMOTA UNOS DE OTROS. DISPOSITIVO QUE CONTROLADIRECTAMENTE LOS VALORES DE LA VARIABLE MANIPULADA ENUN LAZO DE CONTROL. GENERALMENTE EL ELEMENTO FINAL DECONTROL ES UNA VÁLVULA DE CONTROL.

FUNCIÓNPROPÓSITO QUE DEBE CUMPLIR UN DISPOSITIVO DE CONTROL.

IDENTIFICACIÓNSECUENCIA DE LETRAS O DÍGITOS, O AMBOS, USADOS PARASEÑALAR UN INSTRUMENTO EN PARTICULAR O UN LAZO.

INSTRUMENTACIÓNCOLECCIÓN DE INSTRUMENTOS O SUS APLICACIONES CON ELFIN DE OBSERVAR MEDICIONES, CONTROL, O CUALQUIERCOMBINACIÓN DE ESTOS.

LOCALES LA LOCALIZACIÓN DE UN INSTRUMENTO QUE NO ESTA NIDENTRO NI SOBRE UN PANEL O CONSOLA, NI ESTA MONTADO

EN UN CUARTO DE CONTROL. LOS INSTRUMENTOS LOCALESESTÁN COMÚNMENTE EN EL ÁMBITO DE UN ELEMENTOPRIMARIO O UN ELEMENTO DE CONTROL, LA PALABRA “CAMPO ”ES UN SINÓNIMO MUY USADO CON LOCAL.

PANEL LOCALQUE NO ESTA EN UN PANEL CENTRAL, LOS PANELES LOCALESESTÁN COMÚNMENTE EN EL ÁMBITO DE SUBSISTEMAS DEPLANTAS O SUB-ÁREAS. EL TÉRMINO INSTRUMENTO LOCAL DEPANEL NO PUEDE SER CONFUNDIDO CON INSTRUMENTO LOCAL.

LAZOCOMBINACIÓN DE UNO O MÁS INSTRUMENTOS O FUNCIONES DE

ESTACIÓN MANUAL DE CARGACONTROL QUE SEÑALAN EL PASO DE UNO A OTRO CON ELPROPÓSITO DE MEDIR Y/O CONTROLAR LAS VARIABLES DE UNPROCESO. DISPOSITIVO O FUNCIÓN QUE TIENE UN AJUSTE DESALIDA MANUAL QUE ES USADO CON UN ACTUADOR O COMOMÁS DISPOSITIVOS. LA ESTACIÓN NO PROPORCIONA UNCAMBIO ENTRE UN MODO DE CONTROL AUTOMÁTICO O MANUALDE UN LAZO DE CONTROL. LA ESTACIÓN PUEDE TENERINDICADORES INTEGRADOS, LUCES U OTRAS CARACTERÍSTICAS.ESTO ES NORMALMENTE CONOCIDO COMO ESTACIÓN MANUALO CARGADOR MANUAL.

MEDIDADETERMINACIÓN DE LA EXISTENCIA O MAGNITUD DE UNAVARIABLE.

MONITORTÉRMINO GENERAL PARA UN INSTRUMENTO O SISTEMA DEINSTRUMENTOS USADOS PARA LA MEDICIÓN O CONOCER LAMAGNITUD DE UNA O MÁS VARIABLES CON EL PROPÓSITO DEEMPLEAR LA INFORMACIÓN EN DETERMINADO MOMENTO. ELTÉRMINO MONITOR NO ES MUY ESPECÍFICO, ALGUNAS VECESSIGNIFICA ANALIZADOR, INDICADOR, O ALARMA.

LUZ DEL MONITORSINÓNIMO DE LUZ PILOTO.

PANELESTRUCTURA QUE TIENE UN GRUPO DE INSTRUMENTOSMONTADOS SOBRE ELLA. EL PANEL PUEDE CONSISTIR DE UNAO VARIAS SECCIONES, CUBÍCULOS, CONSOLAS O ESCRITORIOS.

MONTADO EN PANELTÉRMINO APLICADO A UN INSTRUMENTO QUE ESTA MONTADOSOBRE UN PANEL O CONSOLA Y ES ACCESIBLE PARA UNOPERADOR EN USO NORMAL.

LUZ PILOTOES UNA LUZ QUE INDICA CUAL NÚMERO O CONDICIONESNORMALES DE UN SISTEMA O DISPOSITIVO EXISTE. UNA LUZPILOTO ES TAMBIÉN CONOCIDA COMO UNA LUZ MONITOR O DEMONITOR.

ELEMENTO PRIMARIOSINÓNIMO DE SENSOR.

PROCESOES CUALQUIER OPERACIÓN O SECUENCIA DE OPERACIONESQUE INVOLUCREN UN CAMBIO DE ENERGÍA, ESTADO,COMPOSICIÓN, DIMENSIÓN, U OTRAS PROPIEDADES QUEPUEDEN REFERIRSE A UN DATO.

VARIABLE DE PROCESOCUALQUIER PROPIEDAD VARIABLE DE UN PROCESO. ELTÉRMINO VARIABLE DE PROCESO ES USADO EN COMO UNSTANDARD PARA LA APLICACIÓN A TODAS LAS VARIABLES.

PROGRAMASECUENCIA RESPETABLE DE ACCIONES QUE DEFINEN EL NIVELDE

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLELAS SALIDAS COMO UNA COMPOSTURA DE LAS RELACIONES ALESTABLECIMIENTO DE LAS ENTRADAS. UN CONTROLADOR,USUALMENTE CON ENTRADAS Y SALIDAS MÚLTIPLES QUECONTIENE UN PROGRAMA ALTERABLE, ES LLAMADO DE ESTAMANERA O COMÚNMENTE CONOCIDA COMO PLC.

RELAYDISPOSITIVO CUYA FUNCIÓN ES PASAR INFORMACIÓN SINALTERARLA O SOLO MODIFICARLA EN DETERMINADA FORMA.RELAY ES COMÚNMENTE USADO PARA REFERIRSE ADISPOSITIVOS DECÓMPUTO.

SENSORPARTE DE UN LAZO O UN INSTRUMENTO QUE PRIMERO DETECTAEL VALOR DE UNA VARIABLE DE PROCESO Y QUE ASUME UNACORRESPONDENCIA, PREDETERMINACIÓN, Y ESTADOINTELIGIBLE O SALIDA. EL SENSOR PUEDE SER INTEGRADO OSEPARADO DE UN ELEMENTO FUNCIONAL O DE UN LAZO. ALSENSOR TAMBIÉN SE LE CONOCE COMO DETECTOR OELEMENTO PRIMARIO.

SET POINTEL SET POINT O PUNTO DE REFERENCIA PUEDE SERESTABLECIDO MANUALMENTE, AUTOMÁTICAMENTE O

PROGRAMADO. SU VALOR SE EXPRESA EN LAS MISMASUNIDADES QUE LA VARIABLE CONTROLADA.

SWITCHDISPOSITIVO QUE CONECTA, DESCONECTA, SELECCIONA, OTRANSFIERE UNO O MÁS CIRCUITOS Y NO ESTA DISEÑADOCOMO UN CONTROLADOR, UN RELAY O UNA VÁLVULA DECONTROL.

PUNTO DE PRUEBAPROCESO DE UNA CONEXIÓN EL CUAL NO ESTAPERMANENTEMENTE CONECTADO, SU CONEXIÓN ESSOLAMENTE TEMPORAL O INTERMITENTE A UN INSTRUMENTO.

TRANSDUCTORTÉRMINO GENERAL PARA UN DISPOSITIVO QUE RECIBEINFORMACIÓN EN FORMA DE UNO O MÁS CUANTIFICAD ORESFÍSICOS, MODIFICADORES DE INFORMACIÓN Y/O SU FORMA SIREQUIERE, Y PRODUCE UNA SEÑAL DE SALIDA RESULTANTE.DEPENDIENDO DE LA APLICACIÓN UN TRANSDUCTOR PUEDESER UN ELEMENTO PRIMARIO, UN TRANSMISOR UN RELAY, UNCONVERTIDOR U OTRO DISPOSITIVO. PORQUE EL TÉRMINOTRANSDUCTOR NO ES ESPECÍFICO, SU USO PARAAPLICACIONES ESPECÍFICAS NO ES RECOMENDADO.

TRANSMISORDISPOSITIVO QUE DETECTA LA VARIABLE DE UN PROCESO ATRAVÉS DE UN SENSOR Y TIENE UNA SALIDA LA CUAL VARÍA SUVALOR SOLAMENTE COMO UNA FUNCIÓN PREDETERMINADA DELA VARIABLE DEL PROCESO. EL SENSOR PUEDE ESTAR O NOINTEGRADO AL TRANSMISOR.

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL - DEFINICIÓN DE INSTRUMENTACIÓN

INSTRUMENTACIÓN: ES EL GRUPO DE ELEMENTOS QUE SIRVENPARA MEDIR, CONTROLAR O REGISTRAR VARIABLES DE UNPROCESO CON EL FIN DE OPTIMIZAR LOS RECURSOSUTILIZADOS EN ÉSTE. EL INSTRUMENTO MÁS CONOCIDO YUTILIZADO ES EL RELOJ, EL CUÁL NOS SIRVE PARA CONTROLAREL USO EFICAZ DE NUESTRO TIEMPO. EN OTRAS PALABRAS, LAINSTRUMENTACIÓN ES LA VENTANA A LA REALIDAD DE LO QUEESTA SUCEDIENDO EN DETERMINADO PROCESO, LO CUALSERVIRÁ PARA DETERMINAR SI EL MISMO VA ENCAMINADOHACIA DONDE DESEAMOS, Y DE NO SER ASÍ, PODREMOS USARLA INSTRUMENTACIÓN PARA ACTUAR SOBRE ALGUNOSPARÁMETROS DEL SISTEMA Y PROCEDER DE FORMACORRECTIVA. LA INSTRUMENTACIÓN ES LO QUE HA PERMITIDOEL GRAN AVANCE TECNOLÓGICO DE LA CIENCIA ACTUAL ENCASOS TALES COMO: LOS VIAJES ESPACIALES, LAAUTOMATIZACIÓN DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES Y MUCHO

OTROS DE LOS ASPECTOS DE NUESTRO MUNDO MODERNO; YAQUE LA AUTOMATIZACIÓN ES SOLO POSIBLE A TRAVÉS DEELEMENTOS QUE PUEDAN SENSAR LO QUE SUCEDE EN ELAMBIENTE, PARA LUEGO TOMAR UNA ACCIÓN DE CONTROL PRE-PROGRAMADA QUE ACTUÉ SOBRE EL SISTEMA PARA OBTENEREL RESULTADO PREVISTO.

CARACTERÍSTICA DE LOS INSTRUMENTOSDE ACUERDO CON LAS NORMAS SAMA (SCIENTIFIC APPARATUSMAKERS ASSOCIATION), PMC20, LAS CARACTERÍSTICAS DEMAYOR IMPORTANCIA, PARA LOS INSTRUMENTOS SON:

CAMPO DE MEDIDA O RANGO (RANGE)ES EL CONJUNTO DE VALORES DENTRO DE LOS LÍMITESSUPERIOR E INFERIOR DE MEDIDA, EN LOS CUALES ELINSTRUMENTO ES CAPAZ DE TRABAJAR EN FORMA CONFIABLE.POR EJEMPLO, UN TERMÓMETRO DE MERCURIO CON RANGO DE0 A 50 GRADOS CELSIUS

ALCANCE (SPAN)ES LA DIFERENCIA ENTRE EL VALOR SUPERIOR E INFERIOR DELCAMPO DE MEDIDA. PARA EL CASO DEL TERMÓMETRO DELEJEMPLO, EL SPAN SERÁ DE 50 GRADOS CELSIUS.

ERRORES LA DIFERENCIA QUE EXISTIRÍA ENTRE EL VALOR QUE ELINSTRUMENTO INDIQUE QUE TENGA LA VARIABLE DE PROCESOY EL VALOR QUE REALMENTE TENGA ESTA VARIABLE EN ESEMOMENTO.

PRECISIÓNESTO ES LA TOLERANCIA MÍNIMA DE MEDIDA QUE PERMITIRÁINDICAR, REGISTRAR O CONTROLAR EL INSTRUMENTO. ENOTRAS PALABRAS, ES LA MÍNIMA DIVISIÓN DE ESCALA DE UNINSTRUMENTO INDICADOR. GENERALMENTE ESTA SE EXPRESAEN PORCENTAJE (%) DEL SPAN.

ZONA MUERTA (DEAD BAND)ES EL MÁXIMO CAMPO DE VARIACIÓN DE LA VARIABLE EN ELPROCESO REAL, PARA EL CUAL EL INSTRUMENTO NO REGISTRANINGUNA VARIACIÓN EN SU INDICACIÓN, REGISTRO OCONTROL.

SENSIBILIDADES LA RELACIÓN ENTRE LA VARIACIÓN DE LA LECTURA DELINSTRUMENTO Y EL CAMBIO EN EL PROCESO QUE CAUSA ESTEEFECTO.

REPETIBILIDAD

ES LA CAPACIDAD DE UN INSTRUMENTO DE REPETIR EL VALORDE UNA MEDICIÓN, DE UN MISMO VALOR DE LA VARIABLE REALEN UNA ÚNICA DIRECCIÓN DE MEDICIÓN.

HISTERESISSIMILAR A LA REPETIBILIDAD, PERO EN ESTE CASO EL PROCESODE MEDICIÓN SE EFECTUARA EN AMBAS DIRECCIONES

CAMPO DE MEDIDA CON SUPRESIÓN DE CEROES AQUEL RANGO DE UN INSTRUMENTO CUYO VALOR MÍNIMO SEENCUENTRA POR ENCIMA DEL CERO REAL DE LA VARIABLE

CAMPO DE MEDIDA CON ELEVACIÓN DE CEROES AQUEL RANGO DE UN INSTRUMENTO CUYO VALOR MÍNIMO SEENCUENTRA POR DEBAJO DE CERO DE LAS VARIABLES

CAMPO DE MEDIDA CON ELEVACIÓN DE CEROES AQUEL RANGO DE UN INSTRUMENTO CUYO VALOR MÍNIMO SEENCUENTRA POR DEBAJO DE CERO DE LAS VARIABLES

CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOSEXISTEN DOS FORMAS DE CLASIFICAR LOS INSTRUMENTOS LASCUALES SON:A.- DE ACUERDO A SU FUNCIÓN EN EL PROCESO.B.- DE ACUERDO A LA VARIABLE DE PROCESO QUE MIDEN.ESTE MODO DE CLASIFICARLOS NO ES NECESARIAMENTE ELÚNICO, PERO SE CONSIDERA BASTANTE COMPLETO.

• INSTRUMENTOS INDICADORES: SON AQUELLOS QUE COMO SUNOMBRE BIEN DICE, INDICAN DIRECTAMENTE EL VALOR DE LAVARIABLE DE PROCESO. EJEMPLOS:MANÓMETROS, TERMÓMETROS, ETC.• INSTRUMENTOS CIEGOS: SON LOS QUE CUMPLEN UNAFUNCIÓN REGULADORA EN EL PROCESO, PERO NO MUESTRANNADA DIRECTAMENTE. EJEMPLOS TERMOSTATOS,PRESOSTATOS, ETC.• INSTRUMENTOS REGISTRADORES: EN ALGUNOS CASOS PODRÁSER NECESARIO UN REGISTRO HISTÓRICO DE LA VARIABLE QUESE ESTUDIA EN UN DETERMINADO PROCESO. EN ESTE CASO, SEUSARAN INSTRUMENTOS DE ESTE TIPO. .• ELEMENTOS PRIMARIOS: ALGUNOS ELEMENTOS ENTRAN ENCONTACTO DIRECTO CON EL FLUIDO O VARIABLE DE PROCESOQUE SE DESEA MEDIR, CON EL FIN DE RECIBIR ALGÚN EFECTODE ESTE (ABSORBEN ENERGÍA DEL PROCESO), Y POR ESTEMEDIO PUEDEN EVALUAR LA VARIABLE EN CUESTIÓN. (PLACAORIFICIO)• TRANSMISORES: ESTOS ELEMENTOS RECIBEN LA VARIABLE DEPROCESO A TRAVÉS DEL ELEMENTO PRIMARIO, Y LATRANSMITEN A ALGÚN LUGAR REMOTO. ESTOS TRANSMITEN

LAS VARIABLES DE PROCESO EN FORMA DE SEÑALESPROPORCIONALES A ESAS VARIABLES.• TRANSDUCTORES: SON INSTRUMENTOS FUERA DE LÍNEA (NOEN CONTACTO CON EL PROCESO), QUE SON CAPACES DEREALIZAR OPERACIONES LÓGICAS Y/O MATEMÁTICAS CONSEÑALES DE UNO O MÁS TRANSMISORES.• CONVERTIDORES: EN CIERTOS CASOS, LA SEÑAL DE UNTRANSMISOR PARA SER COMPATIBLE CON LO ESPERADO POREL RECEPTOR DE ESA SEÑAL, EN ESE CASO SE UTILIZARA UNELEMENTO CONVERTIDOR PARA LOGRAR LA ANTE MENCIONADACOMPATIBILIDAD DE SEÑAL • RECEPTORES: SON LOSINSTRUMENTOS QUE GENERALMENTE SON INSTALADOS EN ELPANEL DE CONTROL, COMO INTERFASE ENTRE EL PROCESO YEL HOMBRE. ESTOS RECIBEN LAS SEÑAL DE LOSTRANSMISORES O DE UN CONVERTIDOR.• CONTROLADORES: ESTE ES UNO DE LOS ELEMENTOS MÁSIMPORTANTE, YA QUE SERÁ EL ENCARGADO DE EJERCER LAFUNCIÓN DE COMPARAR LO QUE ESTA SUCEDIENDO EN ELPROCESO, CON LO QUE REALMENTE SE DESEA QUE SUCEDA ENÉL, PARA POSTERIORMENTE, EN BASE A LA DIFERENCIA, ENVIÉUNA SEÑAL AL PROCESO QUE TIENDA A CORREGIR LASDESVIACIONES.• ELEMENTO FINAL DE CONTROL: SERÁ ESTE ELEMENTO QUIENRECIBA LA SEÑAL DEL CONTROLADOR Y QUIEN ESTANDO ENCONTACTO DIRECTO CON EL PROCESO EN LÍNEA, EJERZA UNCAMBIO EN ESTE, DE TAL FORMA QUE SE CAMBIEN LOSPARÁMETROS HACIA EL VALOR DESEADO. EJEMPLO: VÁLVULASDE CONTROL, COMPUERTAS, ETC.• DE ACUERDO A LA VARIABLE DE PROCESO QUE MIDEN: ESTACLASIFICACIÓN, COMO SU NOMBRE LO INDICA, SE REFERIRÁ ALA VARIABLE DE PROCESO QUE TRATEMOS DE MEDIR. EN LAACTUALIDAD, SE PUEDEN MEDIR, CASI SIN EXCEPCIÓN, TODASLAS VARIABLES DE PROCESO EXISTENTES, SIN EMBARGO,ALGUNAS SE MEDIRÁN DE FORMA DIRECTA Y OTRASINDIRECTAMENTE.

1.3.- SIMBOLOGIA, NORMAS Y SISTEMA DE UNIDADES.

EN INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL, SE EMPLEA UN SISTEMAESPECIAL DE SÍMBOLOS CON EL OBJETO DE TRANSMITIR DEUNA FORMA MÁS FÁCIL Y ESPECÍFICA LA INFORMACIÓN. ESTOES INDISPENSABLE EN EL DISEÑO, SELECCIÓN, OPERACIÓN YMANTENIMIENTO DE LOS SISTEMAS DE CONTROL.UN SISTEMADE SÍMBOLOS HA SIDO ESTANDARIZADO POR LA ISA (SOCIEDADDE INSTRUMENTISTAS DE AMÉRICA). LA SIGUIENTEINFORMACIÓN ES DE LA NORMA: ANSI/ISA-S5.1-1984(R 1992). LASNECESIDADES DE VARIOS USUARIOS PARA SUS PROCESOS SONDIFERENTES. LA NORMA RECONOCE ESTAS NECESIDADES,PROPORCIONANDO MÉTODOS DE SIMBOLISMO ALTERNATIVOS.SE MANTIENEN VARIOS EJEMPLOS AGREGANDO LA

INFORMACIÓN O SIMPLIFICANDO EL SIMBOLISMO, SEGÚN SEDESEE. LOS SÍMBOLOS DE EQUIPO EN EL PROCESO NO SONPARTE DE ESTA NORMA, PERO SE INCLUYEN PARA ILUSTRARAPLICACIONES DE SÍMBOLOS DE LA INSTRUMENTACIÓN.

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA.LA NORMA ES CONVENIENTE PARA EL USO EN LA QUÍMICA,PETRÓLEO, GENERACIÓN DE PODER, AIRE ACONDICIONADO,REFINANDO METALES, Y OTROS NUMEROSOS PROCESOSINDUSTRIALES. CIERTOS CAMPOS, COMO LA ASTRONOMÍA,NAVEGACIÓN, Y MEDICINA, USAN INSTRUMENTOS MUYESPECIALIZADOS, DIFERENTES A LOS INSTRUMENTOS DEPROCESOS INDUSTRIALES CONVENCIONALES. SE ESPERA QUELA NORMA SEA FLEXIBLE, LO BASTANTE PARA ENCONTRARSEMUCHAS DE LAS NECESIDADES DE CAMPOS ESPECIALES.

APLICACIÓN EN ACTIVIDADES DE TRABAJO.LA NORMA ES CONVENIENTE PARA USAR SIEMPRE CUALQUIERREFERENCIA DE UNINSTRUMENTO O DE UNA FUNCIÓN DE SISTEMA DE CONTROL SEREQUIERE PARA LOS PROPÓSITOS DE SIMBOLIZACIÓN EIDENTIFICACIÓN. PUEDEN REQUERIRSE TALES REFERENCIASPARA LOS USOS SIGUIENTES, ASÍ COMO OTROS:

BOCETOS DEL PLANEJEMPLOS INSTRUCCIÓNPAPELES TÉCNICOS, LITERATURA Y DISCUSIONESDIAGRAMAS DE SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓN, DIAGRAMAS

DE VUELTA,DIAGRAMAS LÓGICOSDESCRIPCIONES FUNCIONALES

DIAGRAMAS DE FLUJO: PROCESOS, MECÁNICOS, INGENIERÍA,SISTEMAS, QUECONDUCE POR TUBERÍAS (EL PROCESO) E INSTRUMENTACIÓN DIBUJOS DE CONSTRUCCIÓNESPECIFICACIONES, ÓRDENES DE COMPRA, MANIFIESTOS, Y

OTRAS LISTASIDENTIFICACIÓN (ETIQUETANDO) DE INSTRUMENTOS Y

FUNCIONES DE CONTROLINSTALACIÓN, OPERACIÓN E INSTRUCCIONES DEMANTENIMIENTO, DIBUJOS, Y ARCHIVOS SE PIENSA QUE LANORMA PROPORCIONA LA INFORMACIÓN SUFICIENTE PARAHABILITAR A CUALQUIERA DE LOS DOCUMENTOS DEL PROCESODE MEDIDA Y CONTROL (QUIÉN TIENE UNA CANTIDADRAZONABLE DE CONOCIMIENTO DEL PROCESO) PARAENTENDER LOS MEDIOS DE MEDIDA Y MANDO DEL PROCESO. ELCONOCIMIENTO DETALLADO DE UN ESPECIALISTA EN LAINSTRUMENTACIÓN NO ES UN REQUISITO PREVIO A ESTACOMPRENSIÓN.

APLICACIÓN A CLASES DE INTRUMENTACIÓN YFUNCIÓNES DEINTRUMENTOS.

EL SIMBOLISMO Y MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓNPROPORCIONADOS EN ESTA NORMA SON APLICABLES A TODASLAS CLASES DE MEDIDA DEL PROCESO E INSTRUMENTACIÓN DECONTROL. ELLOS NO SÓLO SON APLICABLES A LA DESCRIPCIÓNDISCRETA DE INSTRUMENTOS Y SUS FUNCIONES, PEROTAMBIÉN PARA DESCRIBIR LAS FUNCIONES ANÁLOGAS DESISTEMAS QUE SON "DESPLIEGUE COMPARTIDO," "CONTROLCOMPARTIDO", "CONTROL DISTRIBUIDO" Y"CONTROL POR COMPUTADORA".

SÍMBOLOS Y NÚMEROS DE INSTRUMENTACIÓN

LA INDICACIÓN DE LOS SÍMBOLOS DE VARIOS INSTRUMENTOS OFUNCIONES HAN SIDO APLICADOS EN LAS TÍPICAS FORMAS. ELUSO NO IMPLICA QUE LA DESIGNACIÓN O APLICACIONES DE LOSINSTRUMENTOS O FUNCIONES ESTÉN RESTRINGIDAS ENNINGUNA MANERA. DONDE LOS SÍMBOLOS ALTERNATIVOS SONMOSTRADOS SIN UNA PREFERENCIA, LA SECUENCIA RELATIVADE LOS NÚMEROS NO IMPLICA UNA PREFERENCIA.

LA BURBUJA PUEDE SER USADA PARA ETIQUETAR SÍMBOLOSDISTINTIVOS, TAL COMO AQUELLOS PARA VÁLVULAS DECONTROL. EN ESTOS CASOS LA LÍNEA QUE ESTA CONECTANDOA LA BURBUJA CON EL SÍMBOLO DEL INSTRUMENTO ESTADIBUJADO MUY CERCA DE ÉL, PERO NO LLEGA A TOCARLO. ENOTRAS SITUACIONES LA BURBUJA SIRVE PARA REPRESENTARLAS PROPIEDADES DEL INSTRUMENTO. UN SÍMBOLO DISTINTIVOCUYA RELACIÓN CON EL LAZO ES SIMPLEMENTE APARENTARQUE UN DIAGRAMA NO NECESITA SER ETIQUETADOINDIVIDUALMENTE. POR EJEMPLO UNA PLACA CON ORIFICIO OUNA VÁLVULA DE CONTROL QUE ES PARTE DE UN SISTEMA MÁSLARGO NO NECESITA SER MOSTRADO CON UN NÚMERO DEETIQUETA EN UN DIAGRAMA. TAMBIÉN, DONDE HAY UNELEMENTO PRIMARIO CONECTADO A OTRO INSTRUMENTO ENUN DIAGRAMA, HACE USO DE UN SÍMBOLO PARA REPRESENTARQUE EL ELEMENTO PRIMARIO EN UN DIAGRAMA PUEDE SEROPCIONAL.

LOS TAMAÑOS DE LAS ETIQUETAS DE LAS BURBUJAS Y DE LOSSÍMBOLOS DE LOS MISCELÁNEOS SON LOS TAMAÑOSGENERALMENTE RECOMENDADOS. LOS TAMAÑOS ÓPTIMOSPUEDEN VARIAR DEPENDIENDO EN DONDE O NO ES REDUCIDOEL DIAGRAMA Y DEPENDIENDO EL NÚMERO DE CARACTERESSELECCIONADOS APROPIADAMENTE ACOMPAÑADOS DE OTROSSÍMBOLOS DE OTROS EQUIPOS EN UN DIAGRAMA. LA LÍNEAS DESEÑALES PUEDEN SER DIBUJADAS EN UN DIAGRAMA

ENTERAMENTE O DEJANDO LA PARTE APROPIADA DE UNSÍMBOLO EN CUALQUIER ÁNGULO. LA FUNCIÓN DE LOSDESIGNADORES DE BLOQUE Y LOS NÚMEROS DE LASETIQUETAS PODRÍAN SER SIEMPRE MOSTRADOS CON UNAORIENTACIÓN HORIZONTAL. FLECHAS DIRECCIONALES PODRÍANSER AGREGADAS A LAS LÍNEAS DE LAS SEÑALES CUANDO SENECESITE ACLARAR LA DIRECCIÓN DEL FLUJO PARAINFORMACIÓN. LA APLICACIÓN DE FLECHAS DIRECCIONALESFACILITA EL ENTENDIMIENTO DE UN SISTEMA DADO. ELÉCTRICO,NEUMÁTICO O CUALQUIER OTRO SUMINISTRO DE ENERGÍA PARAUN INSTRUMENTONO SE ESPERA QUE SEA MOSTRADO, PERO ES ESENCIAL PARAEL ENTENDIMIENTO DE LAS OPERACIONES DE LOSINSTRUMENTOS EN UN LAZO DE CONTROL.

EN GENERAL, UNA LÍNEA DE UNA SEÑAL REPRESENTARA LAINTERCONEXIÓN ENTRE DOS INSTRUMENTOS EN UN DIAGRAMADE FLUJO SIEMPRE A TRAVÉS DE ELLOS. PUEDEN SERCONECTADOS FÍSICAMENTE POR MÁS DE UNA LÍNEA. LASECUENCIA EN CADA UNO DE LOS INSTRUMENTOS OFUNCIONES DE UN LAZO ESTÁN CONECTADOS EN UN DIAGRAMAY PUEDEN REFLEJAR EL FUNCIONAMIENTO LÓGICO OINFORMACIÓN ACERCA DEL FLUJO, ALGUNOS DE ESTOSARREGLOS NO NECESARIAMENTE CORRESPONDERÁN A LASECUENCIA DE LA SEÑAL DE CONEXIÓN. UN LAZOELECTRÓNICO USANDO UNA SEÑAL ANALÓGICA DE VOLTAJEREQUIERE DE UN CABLEADO PARALELO, MIENTRAS UN LAZOQUE USA SEÑALES DE CORRIENTE ANALÓGICA REQUIERE DESERIES DE INTERCONEXIÓN. EL DIAGRAMA EN AMBOS CASOSPODRÍA SER DIBUJADO A TRAVÉS DE TODO EL CABLEADO, PARAMOSTRAR LA INTERRELACIÓN FUNCIONAL CLARAMENTEMIENTRAS SE MANTIENE LA PRESENTACIÓN INDEPENDIENTEDEL TIPO DE INSTRUMENTACIÓN FINALMENTE INSTALADO.

EL GRADO DE LOS DETALLES PARA SER APLICADO A CADADOCUMENTO O SECCIÓN DEL MISMO ESTA ENTERAMENTE EN LADISCRECIÓN DEL USUARIO DE LA CONEXIÓN. LOS SÍMBOLOS YDESIGNACIONES EN ESTA CONEXIÓN PUEDEN DISEÑARSE PARALA APLICACIÓN EN UN HARDWARE O EN UNA FUNCIÓN ENESPECÍFICO. LOS SKETCHES Y DOCUMENTOS TÉCNICOSUSUALMENTE CONTIENEN SIMBOLISMO SIMPLIFICADO EIDENTIFICACIÓN. LOS DIAGRAMAS DE FLUJO DE UN PROCESOUSUALMENTE SON MENOS DETALLADOS QUE UN DIAGRAMA DEFLUJO DE INGENIERÍA. LOS DIAGRAMAS DE INGENIERÍAPUEDEN MOSTRAR TODOS LOS COMPONENTES EN LÍNEA, PEROPUEDEN DIFERIR DE USUARIO A USUARIO EN RELACIÓN A LOSDETALLES MOSTRADOS. EN NINGÚN CASO, LA CONSISTENCIAPUEDE SER ESTABLECIDA PARA UNA APLICACIÓN. LOSTÉRMINOS SIMPLIFICADO, CONCEPTUAL, Y DETALLADOAPLICADO A LOS DIAGRAMAS DONDE SE ESCOGE LA

REPRESENTACIÓN A TRAVÉS DE LA SECCIÓN DE UN USO TÍPICO.CADA USUARIO DEBE ESTABLECER EL GRADO DE DETALLE DELOS PROPÓSITOS DEL DOCUMENTO ESPECÍFICO O DEDOCUMENTO GENERADO. ES COMÚN EN LA PRÁCTICA PARALOS DIAGRAMAS DE FLUJO DE INGENIERÍA OMITIR LOSSÍMBOLOS DE INTERCONEXIÓN Y LOS COMPONENTES DEHARDWARE QUE SON REALMENTE NECESARIOS PARA UNSISTEMA DE TRABAJO, PARTICULARMENTE CUANDO LASIMBOLIZACIÓN ELÉCTRICA INTERCONECTA SISTEMAS. UNGLOBO O CÍRCULO SIMBOLIZA A UN INSTRUMENTO AISLADO OINSTRUMENTO DISCRETO, PARE EL CASO DONDE EL CIRCULOESTA DENTRO DE UN CUADRADO, SIMBOLIZA UN INSTRUMENTOQUE COMPARTE UN DISPLAY O UN CONTROL. LOS HEXÁGONOSSE USAN PARA DESIGNAR FUNCIONES DE COMPUTADORA. PARATERMINAR EL LOS CONTROLES LÓGICOS PROGRAMABLES PLC'SSE SIMBOLIZAN CON UN ROMBO DENTRO DE UN CUADRADO.

DESCRIPCIÓN DE CÓMO LOS CÍRCULOS INDICAN LAPOSICIÓN DE LOSINSTRUMENTOS.

LOS SÍMBOLOS TAMBIÉN INDICAN LA POSICIÓN EN QUE ESTÁNMONTADOS LOS INSTRUMENTOS. LOS SÍMBOLOS CON O SINLÍNEAS NOS INDICAN ESTA INFORMACIÓN. LAS LÍNEAS SON

ARIADAS COMO SON: UNA SOLA LÍNEA, DOBLE LÍNEA O LÍNEASPUNTEADAS.

IDENTIFICACIÓN FUNCIONAL.

LA IDENTIFICACIÓN FUNCIONAL DE UN INSTRUMENTO O SUEQUIVALENTE FUNCIONAL CONSISTE DE LETRAS, LAS CUALESINCLUYEN UNA PRIMERA LETRA (DESIGNACIÓN DE LA MEDIDA OVARIABLE INICIAL) Y UNA O MÁS LETRAS SUCESIVAS(IDENTIFICACIÓN DE FUNCIONES). LA IDENTIFICACIÓNFUNCIONAL DE UN INSTRUMENTO ESTA HECHA DE ACUERDO ASU FUNCIÓN Y NO A SU CONSTRUCCIÓN. UN REGISTRADOR DEDIFERENCIA DE PRESIÓN USADO PARA MEDIR FLUJO SEIDENTIFICA COMO FR; UN INDICADOR DE PRESIÓN Y UN SWITCHACTUADO A PRESIÓN CONECTADO A LA SALIDA DE UNTRANSMISOR DE NIVEL NEUMÁTICO ESTÁN IDENTIFICADOS PORLI Y LS, RESPECTIVAMENTE. EN UN LAZO DE INSTRUMENTOS, LAPRIMERA LETRA DE UNA IDENTIFICACIÓN FUNCIONAL ESSELECCIONADA DE ACUERDO A LA MEDIDA Y A LA VARIABLEINICIAL Y NO DE ACUERDO A LA VARIABLE MANIPULADA. UNAVÁLVULA DE CONTROL VARÍA EL FLUJO DE ACUERDO A LODICTAMINADO POR UN CONTROLADOR DE NIVEL, ESTO ES UNALV.

LA SUCESIÓN DE LETRAS EN LA IDENTIFICACIÓN FUNCIONALDESIGNA UNA O MÁS FUNCIONES PASIVAS Y/O SALIDAS DEFUNCIÓN. UNA MODIFICACIÓN DE LAS LETRAS PUEDE SERUSADA, SI SE REQUIERE, EN ADICIÓN A UNA O MÁS LETRASSUCESIVAS. POR EJEMPLO, TDAL CONTIENE DOSMODIFICADORES. LA VARIABLE MEDIDA D CAMBIA A UNA NUEVAVARIABLE T, COMO DIFERENCIA DE TEMPERATURA. LA LETRA LRESTRINGE LA LECTURA DE LA FUNCIÓN A, ALARMA, PARAREPRESENTAR SOLAMENTE UNA ALARMA BAJA. LA SECUENCIADE IDENTIFICACIÓN DE LAS LETRAS LLEGA A SER CON UNAPRIMERA LETRA SELECCIONADA. LAS LETRAS DE FUNCIONESPASIVAS O ACTIVAS SIGUEN CUALQUIER ORDEN, Y LAS LETRASDE LA SALIDA FUNCIONAL SIGUEN A ÉSTA EN CUALQUIERFRECUENCIA, EXCEPTO QUE LA SALIDA DE LA LETRA C

(CONTROL) PRECEDE LA SALIDA DE LA LETRA V (VALVE), POREJEMPLO: PCV (VÁLVULA CONTROLADORA DE PRESIÓN).

UN DISPOSITIVO DE FUNCIÓN MÚLTIPLE PUEDE SERSIMBOLIZADO EN UN DIAGRAMA POR MUCHAS BURBUJAS COMOHAYA VARIABLES MEDIDAS, SALIDAS Y/O FUNCIONES. UNCONTROLADOR DE TEMPERATURA CON UN SWITCH PUEDE SERIDENTIFICADO POR DOS BURBUJAS UNA CON LA INSCRIPCIÓNTIC-3 Y UNA CON LA INSCRIPCIÓN TSH-3. EL INSTRUMENTOPODRÍA ESTAR DESIGNADO COMO TIC-3/TSH-3 PARA TODOS LOSUSOS Y SUS REFERENCIAS.

EL NÚMERO PARA LAS LETRAS FUNCIONALES AGRUPADAS ENUN INSTRUMENTO PUEDEN MANTENERSE CON UN MÍNIMO DEACUERDO AL AJUSTE DEL USUARIO. EL NÚMERO TOTAL DELETRAS CONTENIDAS EN UN GRUPO NO PUEDEN EXCEDER DECUATRO.

1.4.- NORMA SAMA.

EL MÉTODO SAMA (SCIENTIFIC, APARATUS MAKERSASSOCIATION) DE DIAGRAMAS FUNCIONALES QUE EMPLEANPARA LAS FUNCIONES BLOCK Y LAS DESIGNACIONES DEFUNCIONES. PARA AYUDAR EN PROCESOS INDUSTRIALESDONDE LA SIMBOLOGÍA BINARIA ES EXTREMADAMENTE ÚTILAPARECEN NUEVOS SÍMBOLOS BINARIOS EN LÍNEAS.

PROPÓSITOSEL PROPÓSITO DE ESTA NORMA ES ESTABLECER UN MEDIOUNIFORME DE DESIGNACIÓN LOS INSTRUMENTOS Y LOSSISTEMAS DE LA INSTRUMENTACIÓN USADOS PARA LAMEDICIÓN Y CONTROL. CON ESTE FIN, EL SISTEMA DEDESIGNACIÓN INCLUYE LOS SÍMBOLOS Y PRESENTA UNCÓDIGO DE IDENTIFICACIÓN.

VISIÓN GENERAL

GENERALIDADES

EN TODO PROCESO TRABAJAN DIFERENTES USUARIOS OESPECIALIDADES. LA ESTANDARIZACIÓN DEBE RECONOCERESTA REALIDAD Y ADEMÁS SER CONSISTENTE CON LOSOBJETIVOS DEL ESTÁNDAR, POR LO TANTO DEBE ENTREGARMÉTODOS PARA UNA SIMBOLOGÍA ALTERNATIVA. SE ENTREGANUNA SERIE DE EJEMPLOS COMO INFORMACIÓN ADICIONAL OSIMPLIFICACIONES PARA UNA DETERMINADA SIMBOLOGÍASEGÚN SE DESEE.

LA SIMBOLOGÍA DE LOS EQUIPOS DE LOS PROCESOS, NO ES ELMOTIVO DE ESTE APUNTE, POR LO TANTO AL INCLUIRSE SE

HARÁ, EN RAZÓN DE ILUSTRAR APLICACIONES DE SÍMBOLOS, DEINSTRUMENTACIÓN.

APLICACIONES INDUSTRIALES

LA ESTANDARIZACIÓN DE LA INSTRUMENTACIÓN ESIMPORTANTE PARA DIVERSAS INDUSTRIAS COMO:

INDUSTRIA QUÍMICA INDUSTRIA PETROLERA GENERACIÓN ELÉCTRICA AIRE ACONDICIONADO REFINADORAS DE METALES OTROS PROCESOS INDUSTRIALES.

EXISTEN OTROS CAMPOS CON INSTRUMENTOS MUYESPECIALIZADOS Y DIFERENTES A LA INDUSTRIACONVENCIONAL COMO:

ASTRONOMÍA NAVEGACIÓN MEDICINA ETC.

NINGÚN ESFUERZO ESPECIFICO SE HA HECHO PARAESTABLECER UNA NORMA QUE REÚNA LO REQUERIMIENTOS DEESTAS ACTIVIDADES, SIN EMBARGO SE ESPERA QUE LA NORMASEA LO SUFICIENTEMENTE FLEXIBLE COMO PARA ABARCARÁREAS MUY ESPECIALIZADAS.

APLICACIONES EN PROCESOS

EL ESTÁNDAR ES RECOMENDABLE EMPLEARLO CADA VEZ QUESE REQUIERA CUALQUIER REFERENCIA PARA UN INSTRUMENTOO PARA UNA FUNCIÓN DE CONTROL DE UN SISTEMA CON LOSPROPÓSITOS DE IDENTIFICACIÓN Y SIMBOLIZACIÓN

ESQUEMAS DISEÑO EJEMPLOS PARA ENSEÑANZA FICHAS TÉCNICAS, LITERATURA Y DISCUSIONES DIAGRAMAS EN SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓN, DIAGRAMAS

LÓGICOS, DIAGRAMAS DE LAZOS EN PROCESOS. DESCRIPCIONES FUNCIONALES DIAGRAMAS DE FLUJO EN: PROCESOS, SISTEMAS, ELEMENTOS

MECÁNICOS, TUBERÍAS DE PROCESOS E INSTRUMENTACIÓN DIBUJOS DE CONSTRUCCIÓN ESPECIFICACIONES, ÓRDENES DE COMPRA, MANIFIESTOS Y

OTROS LISTADOS

IDENTIFICACIÓN(ETIQUETADO O MARCAS) DE INSTRUMENTOS YFUNCIONES DE CONTROL

INSTRUCCIONES DE MANTENCIÓN, OPERACIÓN, INSTALACIÓN,DIBUJOS INFORMES

EL ESTÁNDAR PRETENDE DAR LA SUFICIENTE INFORMACIÓN,QUE HABILITE A CUALQUIERA PARA REVISAR DOCUMENTO DEREPRESENTACIÓN, DE MEDICIÓN Y CONTROL DE PROCESOSPARA QUE ENTIENDA EL SIGNIFICADO Y EL CONTROL DELPROCESO NO SE REQUIERE UN CONOCIMIENTO DETALLADO DEUN ESPECIALISTA EN INSTRUMENTACIÓN, COMO REQUISITOPARA SU COMPRENSIÓN.

APLICACIONES A CLASES DE INSTRUMENTACIÓN Y PARAFUNCIONES DEINSTRUMENTOS.

LA SIMBOLOGÍA Y LAS IDENTIFICACIONES ENTREGADAS EN ESTEESTÁNDAR SON APLICABLES A TODA CLASE DE MEDICIONES ENINSTRUMENTACIÓN PARA CONTROL DE PROCESOS. ESTAS SEPUEDEN EMPLEAR NO SOLO PARA DESCRIBIR INSTRUMENTOSDISCRETOS Y SUS FUNCIONES SI NO QUE TAMBIÉN FUNCIONESDE SISTEMAS ANÁLOGOS, DONDE APARECEN TÉRMINOS COMO“DISPLAY COMPARTIDO”, “CONTROL COMPARTIDO”,” CONTROLDISTRIBUIDO”, ”CONTROL COMPUTARIZADO”.

1.5.- NORMA ISA

LOS SÍMBOLOS Y DIAGRAMAS SON USADOS EN EL CONTROL DEPROCESOS PARA INDICAR LA APLICACIÓN EN EL PROCESO, ELTIPO DE SEÑALES EMPLEADAS, LA SECUENCIA DECOMPONENTES INTERCONECTADAS Y DE ALGUNA MANERA, LAINSTRUMENTACIÓN EMPLEADA. LA SOCIEDAD DEINSTRUMENTISTAS DE AMÉRICA (ISA POR SUS SIGLAS ENINGLES INSTRUMENTS SOCIETY OF AMERICA) PUBLICA NORMASPARA SÍMBOLOS, TÉRMINOS Y DIAGRAMAS QUE SONGENERALMENTE RECONOCIDOS EN LA INDUSTRIA. ESTECAPÍTULO ESTÁ BASADO EN ESAS NORMAS Y AYUDARA AUTILIZAR E INTERPRETAR LOS SÍMBOLOS UTILIZADOS EN ELCONTROL DE PROCESOS. IDENTIFICACIÓN DEL INSTRUMENTOLOS INSTRUMENTOS SON GENERALMENTE IDENTIFICADOS PORNÚMEROS EN UNA ETIQUETA. EL NÚMERO DE LA ETIQUETAIDENTIFICA (1) LA FUNCIÓN EN EL PROCESO Y (2) EL LAZO DECONTROL EN EL CUAL ESTÁ LOCALIZADO. LA FIGURA 2–1 INDICACÓMO LAS LETRAS Y LOS NÚMEROS SON SELECCIONADOS YAGRUPADOS PARA LOGRAR UNA RÁPIDA IDENTIFICACIÓN.

LA FUNCIÓN O VARIABLE DE PROCESO PUEDE SER FÁCILMENTEASOCIADA CON EL TIPO DE MEDICIÓN HECHA EN EL PROCESO.

ASÍ, EL FRC (FLOW RECORDER CONTROLER POR SUS SIGLAS ENINGLES) MOSTRADO EN LA FIGURA. 2–1 IDENTIFICA UNCONTROLADOR REGISTRADOR DE FLUJO. LAS LETRAS DELALFABETO SON UTILIZADAS PARA FORMAR LA COMBINACIÓN DEESTOS NOMBRES. UN SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN DEINSTRUMENTOS PODRÍA INCLUIR LOS SIGUIENTESCOMPONENTES:

1. ETIQUETA CON NÚMEROS PARA DEFINIR LA FUNCIÓN EN ELPROCESO Y LA LOCALIZACIÓN DEL INSTRUMENTO.2. SÍMBOLOS PARA IDENTIFICAR LAS SEÑALES DEL CONTROL DEPROCESOS NEUMÁTICAS, HIDRÁULICAS, CAPILARES,ELECTRÓNICAS, SÓNICAS O RADIACTIVAS.3. SÍMBOLOS PARA REPRESENTAR DISPOSITIVOS DE CONTROLPRIMARIOS Y FINALES QUE GOBIERNAN EL FLUJO, NIVEL,PRESIÓN Y TEMPERATURA.

UNIDAD 2

TIPOS DE SENSORES.

2.1.- SENSORES DE PRESIÓN.

LOS SENSORES DE PRESIÓN O TRANSDUCTORES DE PRESIÓNSON ELEMENTOS QUE TRANSFORMAN LA MAGNITUD FÍSICA DEPRESIÓN O FUERZA POR UNIDAD DE SUPERFICIE EN OTRAMAGNITUD ELÉCTRICA QUE SERÁ LA QUE EMPLEAREMOS ENLOS EQUIPOS DE AUTOMATIZACIÓN O ADQUISICIÓN ESTÁNDAR.LOS RANGOS DE MEDIDA SON MUY AMPLIOS, DESDE UNASMILÉSIMAS DE BAR HASTA LOS MILES DE BAR.

PARA CUBRIR LOS DIFERENTES RANGOS DE MEDIDA, PRECISIÓNY PROTECCIÓN, DISPONEMOS DE UNA GRAN VARIEDAD DETRANSDUCTORES DE PRESIÓN, FABRICADOS CON DIFERENTESTECNOLOGÍAS, QUE PERMITEN CUBRIR TODAS SUSNECESIDADES. A CONTINUACIÓN ENCONTRARÁ UN RESUMEN DEPRÁCTICAMENTE TODOS LOS SENSORES DE PRESIÓNDISPONIBLES EN EL MERCADO, AGRUPADOS SEGÚN SUFORMATO Y TIPO DE MEDIDA

TRANSDUCTORES DE PRESIÓN MINIATURA

LA GAMA DE TRANSDUCTORES DE PRESIÓN MINIATURA YULTRAMINIATURA DE MEAS. SPEC. HA SIDO DISEÑADA CON EL

FIN DE CONCILIAR TAMAÑO PEQUEÑO Y ROBUSTEZ. DETECNOLOGÍA PIEZORRESISTIVA Y FIBRAÓPTICA, CON

MEMBRANAS DE ACERO INOXIDABLE. RESISTENTE A LÍQUIDOS

Y GASES CORROSIVOS. DISPONIBLE EN VERSIONES DE ALTATEMPERATURA (HASTA 600º C).

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PERFILES PLANOS, ROSCADOS O ENRASADOS. RANGOS: DESDE 0..0,13 BAR HASTA 0..2.500 BAR.

LINEALIDAD: 0,25 % A 1 % ANCHO DE BANDA: DESDE MEDIDAS ESTÁTICAS HASTA 1,7 MHZ.

PROTECCIÓN: HASTA IP68. DIÁMETRO DEL CUERPO: DESDE 1,27 MM, CON 1 MM DE ESPESOR.

MANÓMETROS DIGITALES

LOS MANÓMETROS DIGITALES DE AEP SON LA SOLUCIÓN IDEALCUANDO SE BUSCA UN TRANSDUCTOR DE PRESIÓN Y UN

VISUALIZADOR SIN CABLES, YA QUE AL UNIR EL SENSOR Y ELVISUALIZADOR EN UN SOLO BLOQUE ALIMENTADO POR

BATERÍAS INTERNAS, PERMITEN INSTALARSE EN CUALQUIERPUNTO DONDE SE PRECISE MEDIR PRESIÓN CON UNAS BUENAS

PRESTACIONES.

AEP DMM

CARACTERÍSTICAS:

RANGOS: 0.5 HASTA 2.000 BAR.LINEALIDAD: 0.2 % HASTA EL 0.05 % FS.

RESOLUCIÓN: HASTA 65.000 DIVISIONES.FUNCIONES: PICO, CERO, TARA, AUTO-APAGADO O FILTRO

DIGITAL.DISPLAY TIPO LCD (BAJO CONSUMO) O LED.

SALIDA ANALÓGICA: 0-10 V, 4-20 MA O DIGITAL RS232

APLICACIONES:INSTALACIONES HIDRÁULICAS EN GENERAL Y LABORATORIOS.

PRESIÓN DE ALTOS RANGOS Y TEMPERATURAS

SENSING DISPONE DE DIFERENTES MODELOS DE SENSORES DEPRESIÓN PARA ALTOS RANGOS DE PRESIÓN, MUCHOS DE ELLOSCON RANGOS DE HASTA 2.000 BAR. TAMBIÉN DISPONE DEMODELOS ESPECIALES PARA LA MEDIDA DE PRESIÓN CON ALTATEMPERATURA COMO EL TP8, QUE SOPORTA HASTA 150º C OLOS ATEK PARA INYECCIÓN DE PLÁSTICO DE HASTA 400ºC.

MOVIMIENTO ES DETECTADO POR UN TRANSDUCTOR QUECONVIERTE PEQUEÑOS DESPLAZAMIENTOS EN SEÑALESELÉCTRICAS ANALÓGICAS, MAS TARDE SE PUEDEN OBTENERSALIDAS DIGITALES ACONDICIONANDO LA SEÑAL. PUEDEN

EFECTUAR MEDIDAS DE PRESIÓN ABSOLUTA (RESPECTO A UNAREFERENCIA) Y DE PRESIÓN RELATIVA O DIFERENCIAL(MIDIENDO DIFERENCIA DE PRESIÓN ENTRE DOS PUNTOS)GENERALMENTE VIENEN CON VISUALIZADORES E INDICADORESDE FUNCIONAMIENTO.CARACTERISTICAS

TIPO DE SENSOR PRESIÓN RELATIVA, ABSOLUTARANGO NOMINAL DE PRESIONES EN BAR (0-10 BAR)PRESIÓN DE RUPTURA BAR (4,9 BAR ... 15 BAR)TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN EN CC, CAFLUIDO APLICABLE GASES NO CORROSIVOSTIEMPO DE RESPUESTA MS (10MS MAX)SALIDA V MÁX (30 V)TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO 0ºC A +50ºC

APLICACIONESCONTROL DE SUJECCIÓN,SUCCIÓN DE ELEMENTOS, SUCCIÓNDE TORNILLOS EN ATORNILLADORES AUTOMÁTICOS, APRETADODE TUERCAS AUTOMÁTICAS, CONTROL DE FUERZA EN PINZASPRENSORAS , CONFIRMACIÓN DE PRESIÓN A LA SOLDADURA

EL CONTROL DE LA PRESIÓN EN LOS PROCESOSINDUSTRIALES DA CONDICIONES DE OPERACIÓN SEGURAS.CUALQUIER RECIPIENTE O TUBERÍA POSEE CIERTA RESIÓNMÁXIMA DE OPERACIÓN Y DE SEGURIDAD VARIANDO ESTE, DEACUERDO CON EL MATERIAL Y LA CONSTRUCCIÓN. LASPRESIONES EXCESIVAS NO SOLO PUEDEN PROVOCAR LADESTRUCCIÓN DEL EQUIPO, SI NO TAMBIÉN PUEDEPROVOCAR LA DESTRUCCIÓN DEL EQUIPO ADYACENTE YPONEN AL PERSONAL EN SITUACIONES PELIGROSAS,

PARTICULARMENTE CUANDO ESTÁN IMPLÍCITAS, FLUIDOSINFLAMABLES O CORROSIVOS. PARA TALES APLICACIONES,LAS LECTURAS ABSOLUTAS DE GRAN PRECISIÓN CONFRECUENCIA SON TAN IMPORTANTES COMO LO ES LASEGURIDAD EXTREMA.

FUNCIONAMIENTO

LOS SENSORES PIEZORRESISTIVOS DE LA PRESIÓN DEL SILICIODE LA DETECCIÓN Y DEL CONTROL DE HONEYWELL CONTIENENLOS ELEMENTOS DE DETECCIÓN QUE CONSISTEN EN CUATRO

PIEZORESISTORES ENTERRADOS FRENTE A UN DIAFRAGMAFINO, QUÍMICO-GRABADO AL AGUA FUERTE DEL SILICIO. UN

CAMBIO DE LA PRESIÓN HACE EL DIAFRAGMA DOBLAR,INDUCIENDO UNA TENSIÓN EN EL DIAFRAGMA Y LOS

RESISTORES ENTERRADOS. LOS VALORES DEL RESISTORCAMBIAN EN PROPORCIÓN CON LA TENSIÓN APLICADA Y

PRODUCEN UNA SALIDA ELÉCTRICA.

CARACTERÍSTICASESTOS SENSORES SON PEQUEÑOS, BAJOS COSTO Y

CONFIABLES. OFRECEN LA CAPACIDAD DE REPETICIÓNEXCELENTE, LA ALTA EXACTITUD Y LA CONFIABILIDAD BAJO

VARIACIÓN DE CONDICIONES AMBIENTALES. ADEMÁS, OFRECENCARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO ALTO CONSTANTES APARTIR DE UN SENSOR AL SIGUIENTE, Y DE LA CAPACIDAD DE

INTERCAMBIO SIN LA RECALIBRACIÓN.MEJOR USADO PARA:DISPOSITIVOS MÉDICOS Y DE LA HVAC, EQUIPO DEL

ALMACENAJE DE DATOS Y DE LA CROMATOGRAFÍA DE GAS,CONTROLES DE PROCESO, MAQUINARIA INDUSTRIAL, BOMBAS Y

ROBÓTICA.

SENSORES DE PRESIÓN MICRO MECÁNICOS

EL SENSOR DE PRESIÓN DE ALIMENTACIÓN ESTÁ MONTADO PORLO GENERAL DIRECTAMENTE EN EL TUBO DE ADMISIÓN. MIDE LA

PRESIÓN ABSOLUTA EN EL TUBO DE ADMISIÓN (2 .... 400 KPA O0,02 ....4,0 BAR), O SEA QUE MIDE LA PRESIÓN CONTRA UN VACÍODE REFERENCIA Y NO CONTRA LA PRESIÓN DEL ENTORNO. DEESTE MODO ES POSIBLE DETERMINAR LA MASA DE AIRE CONTODA EXACTITUD Y REGULAR EL COMPRESOR DE ACUERDOCON LAS NECESIDADES DEL MOTOR.SI EL SENSOR NO ESTA

MONTADO DIRECTAMENTE EN EL TUBO DE ADMISIÓN, ESTE SEHACE COMUNICAR NEUMÁTICAMENTE CON EL TUBO DE

ADMISIÓN MEDIANTE UNA TUBERÍA FLEXIBLE.

SENSOR DE PRESIÓN ATMOSFÉRICA (ADF)ESTE SENSOR PUEDEESTAR MONTADO EN LA UNIDAD DE CONTROL O EN OTRO

LUGAR DEL VANO MOTOR. SU SEÑAL SIRVE PARA LACORRECCIÓN, EN FUNCIÓN DE LA ALTURA, DE LOS VALORES

TEÓRICOS PARA LOS CIRCUITOS REGULADORES (COMOEJEMPLO: RETROALIMENTACIÓN DE GASES DE ESCAPE EGR,REGULACIÓN DE LA PRESIÓN DE SOBREALIMENTACIÓN). CONELLO SE PUEDEN TENER EN CUENTA LAS DIFERENCIAS DE LA

DENSIDAD DEL AIRE DEL ENTORNO. EL SENSOR DE PRESIÓN DEENTORNO MIDE LA PRESIÓN ABSOLUTA (60 .....115 KPA O 0,6

....1,15 BAR).

SENSOR DE PRESIÓN DEL ACEITE Y COMBUSTIBLELOSSENSORES DE PRESIÓN DE ACEITE ESTÁN MONTADOS EN EL

FILTRO DE ACEITE Y MIDEN LA PRESIÓN ABSOLUTA DEL

ACEITE PARA QUE SE PUEDA AVERIGUAR LA CARGA DELMOTOR PARA LA INDICACIÓN DE SERVICIO. SU MARGEN DEPRESIONES SE SITÚA EN 50 ....1000 KPA O 0,5 ...10,00 BAR.

ESTRUCTURAEL COMPONENTE ESENCIAL DEL SENSOR DE PRESIÓN MICRO

MECÁNICO ES EL ELEMENTO SENSOR CON LA "CÉLULA DESENSOR" (FIGURA INFERIOR). ELLA CONSTA DE UN CHIP DE

SILICIO (2) MICROMECÁNICO QUE LLEVA GRABADA UNAMEMBRANA DELGADA (1). SOBRE LA MEMBRANA HAY

DISPUESTAS CUATRO RESISTENCIAS DE MEDICIÓN (R1, R2),CUYA RESISTENCIA ELÉCTRICA VARIA BAJO TENSIÓNMECÁNICA.EN EL SENSOR DE PRESIÓN PUEDE ESTAR

INTEGRADO ADICIONALMENTE UN SENSOR DE TEMPERATURAQUE SE PUEDE EVALUAR INDEPENDIENTEMENTE. ESTO

SIGNIFICA QUE HAY QUE MONTAR SOLAMENTE UN SENSORPARA MEDIR LA TEMPERATURA Y LA PRESIÓN.

FUNCIONAMIENTOSEGÚN CUAL SEA LA MAGNITUD DE LA PRESIÓN SE CURVA DEMANERA DISTINTA LA MEMBRANA DE LA CÉLULA DEL SENSOR(POCOS MICRÓMETROS). LAS CUATRO RESISTENCIAS DEMEDICIÓN SOBRE LA MEMBRANA MODIFICAN SU RESISTENCIAELÉCTRICA BAJO LAS TENSIONES MECÁNICAS PRODUCIDAS(EFECTO PIEZORRESISTIVO).LAS RESISTENCIAS DE MEDICIÓN(R1, R2) ESTÁN DISPUESTAS SOBRE EL CHIP DE SILICIO (2)DE TAL FORMA QUE AL DEFORMARSE LA MEMBRANA (1)AUMENTA LA RESISTENCIA DE DOS DE LAS RESISTENCIAS DEMEDICIÓN, A LA VEZ QUE DISMINUYE LA MISMA EN LAS DOSRESTANTES. LAS RESISTENCIAS DE MEDICIÓN ESTÁNDISPUESTAS EN UN "PUENTE WHEATSTONE". DEBIDO ALCAMBIO DE LAS RESISTENCIAS SE VA MODIFICANDO TAMBIÉNLA RELACIÓN DE LAS TENSIONES ELÉCTRICAS EN LASRESISTENCIAS DE MEDICIÓN. DEBIDO A ELLO SE MODIFICALA TENSIÓN DE MEDICIÓN (UA). LA TENSIÓN DE MEDICIÓNES, PUES, UNA MEDIDA PARA LA PRESIÓN EN LAMEMBRANA.MEDIANTE EL PUENTE RESULTA UNA TENSIÓN DEMEDICIÓN MAS ALTA QUE AL EVALUARSE SOLAMENTE UNARESISTENCIA INDIVIDUAL. EL "PUENTE WHEATSTONE"PERMITE OBTENER ASÍ UNA ALTA SENSIBILIDAD.EL LADO DELA MEMBRANA QUE NO QUEDA SOMETIDA A LA PRESIÓN DEMEDICIÓN SE ENCUENTRA EXPUESTO A UN VACIÓ DEREFERENCIA (3), DE MODO QUE EL SENSOR MIDE EL VALORABSOLUTO DE LA PRESIÓN. EL SISTEMA ELECTRÓNICOEVALUADOR COMPLETO ESTA INTEGRADO EN EL CHIP Y TIENELA MISIÓN DE AMPLIFICAR LA TENSIÓN DE PUENTE, DE

COMPENSAR INFLUENCIAS DE TEMPERATURA Y DE LINEALIZARLA CURVA CARACTERÍSTICA DE PRESIÓN. LA TENSIÓN DESALIDA ES DEL ORDEN DE 0 ....5 V Y SE SUMINISTRA A LAUNIDAD DE CONTROL DE MOTOR A TRAVÉS DE CONEXIONESELÉCTRICAS. MEDIANTE UNA CURVA CARACTERÍSTICAPROGRAMADA SE CALCULA LA PRESIÓN.

SENSORES DE ALTA PRESIÓN

APLICACIÓNLOS SENSORES DE ALTA PRESIÓN SE EMPLEAN EN ELAUTOMÓVIL PARA MEDIR LA PRESIÓN DEL COMBUSTIBLE YDEL LÍQUIDO DE FRENO:SENSOR DE PRESIÓN "RAIL" DIESEL ESTE SENSOR MIDE LAPRESIÓN DEL COMBUSTIBLE EN EL TUBO DISTRIBUIDOR (RAIL)DEL SISTEMA DE INYECCIÓN DIESEL "COMMON RAIL". LAPRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO (PRESIÓN NOMINAL) PMAX: ES DE160 MPA (1600 BARES). LA PRESIÓN DEL COMBUSTIBLE ES

MODULADA EN UN CIRCUITO DE REGULACIÓN. ES CASICONSTANTE E INDEPENDIENTE DE LA CARGA Y DE LAVELOCIDAD DE ROTACIÓN. LAS POSIBLES DESVIACIONES DELVALOR TEÓRICO SE COMPENSAN MEDIANTE UNA VÁLVULAREGULADORA DE PRESIÓN.

SENSOR DE PRESIÓN "RAIL" PARA GASOLINA ESTE SENSORMIDE LA PRESIÓN DEL COMBUSTIBLE EN EL TUBO DISTRIBUIDOR(RAIL) DEL SISTEMA MED-MOTRONIC DE INYECCIÓN DIRECTA DEGASOLINA; LA PRESIÓN, QUE DEPENDE DE LA CARGA Y DE LAVELOCIDAD DE ROTACIÓN, ES DE 5 A 12 MPA (50 A 120 BARES).LA PRESIÓN MEDIDA SE UTILIZA COMO MAGNITUD REAL PARA LAREGULACIÓN DE LA PRESIÓN RAIL. EL VALOR TEÓRICO, QUEDEPENDE DE LA CARGA Y DEL NÚMERO DE REVOLUCIONES,ESTÁ MEMORIZADO EN UN DIAGRAMA CARACTERÍSTICO Y SEAJUSTA MEDIANTE UNA VÁLVULA DE CONTROL DE LA PRESIÓNEN EL RAIL

SENSOR DE PRESIÓN DEL LÍQUIDO DE FRENO ESTE SENSOR DEALTA PRESIÓN MIDE LA PRESIÓN DEL LÍQUIDO DE FRENO EN ELGRUPO HIDRÁULICO DE SISTEMAS DE SEGURIDAD DE MARCHA(P. EJ. ESP); LA PRESIÓN ES EN GENERAL DE 25 MPA (250BARES). LOS VALORES DE PRESIÓN MÁXIMOS PMÁX PUEDENSUBIR HASTA 35 MPA 350 BARES). LA MEDICIÓN Y LA VIGILANCIADE LA PRESIÓN SON ACTIVADOS POR LA UNIDAD DE CONTROL,QUE EFECTÚA ASIMISMO LA EVALUACIÓN A PARTIR DE UNA

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO EL CORAZÓN DELSENSOR LO CONSTITUYE UNA MEMBRANA DE ACERO, SOBRE LAQUE ESTÁN METALIZADOS POR EVAPORACIÓN UNOSELEMENTOS PIEZORRESISTIVOS FORMANDO UN CIRCUITO ENPUENTE (FIGURA 1, POS. 3). EL CAMPO DE MEDICIÓN DELSENSOR DEPENDE DEL ESPESOR DE LA MEMBRANA (MEMBRANAGRUESA PARA PRESIONES ELEVADAS, MEMBRANA DELGADAPARA PRESIONES REDUCIDAS). TAN PRONTO COMO LA PRESIÓN

A MEDIR ATRAVIESA EL RACOR (4) Y ACTÚA SOBRE UN LADO DELA MEMBRANA, EL VALOR DE RESISTENCIA DE LOS ELEMENTOSPIEZORRESISTIVOS VARÍA A CAUSA DE LA DEFORMACIÓN DE LAMEMBRANA (APROX. 20 µM A 1500 BARES).LA TENSIÓN DE SALIDADE 0 A 80 MV GENERADA POR EL PUENTE ES CONDUCIDA PORLÍNEAS DE UNIÓN A UN CIRCUITO DE EVALUACIÓN (2) DELSENSOR. ESTE CIRCUITO AMPLIFICA LA SEÑAL EMITIDA POR ELPUENTE A UN VALOR ENTRE 0 Y 5 V Y LO TRANSMITE A LAUNIDAD DE CONTROL, QUE PARTIENDO DE ÉL CALCULA LAPRESIÓN CON LA AYUDA DE UNA CARACTERÍSTICA MEMORIZADA

2.2.- SENSORES DE FLUJO.

SENSOR DE FLUJO TIPO PISTÓN.EL SENSOR DE FLUJO ES UN DISPOSITIVO QUE, INSTALADO ENLÍNEA CON UNA TUBERÍA, PERMITE DETERMINAR CUÁNDO ESTÁ

CIRCULANDO UN LÍQUIDO O UN GAS.ESTOS SON DEL TIPO APAGADO/ENCENDIDO; DETERMINAN

CUÁNDO ESTÁ O NO CIRCULANDO UN FLUIDO, PERO NO MIDEN ELCAUDAL.

DE PISTÓNES EL MÁS COMÚN DE LOS SENSORES DE FLUJO. ESTE TIPO DE

SENSOR DE FLUJO SE RECOMIENDA CUANDO SE REQUIEREDETECTAR CAUDALES ENTRE 0,5 LPM Y 20 LPM.

CONSISTE EN UN PISTÓN QUE CAMBIA DE POSICIÓN, EMPUJADOPOR EL FLUJO CIRCULANTE. EL PISTÓN PUEDE REGRESAR A SU

POSICIÓN INICIAL POR GRAVEDAD O POR MEDIO DE UN RESORTE.EL PISTÓN CONTIENE EN SU INTERIOR UN IMÁN PERMANENTE.

CUANDO EL PISTÓN SE MUEVE EL IMÁN SE ACERCA Y ACTIVA UNREED SWITCH, QUE CIERRA O ABRE (SEGÚN SEA LA

CONFIGURACIÓN) EL CIRCUITO ELÉCTRICO. EL ÁREA ENTRE ELPISTÓN Y LA PARED DEL SENSOR DETERMINA SU SENSIBILIDAD, Y

POR ENDE A QUÉ CAUDAL SE ACTIVARÁ EL SENSOR.DE PALETA (COMPUERTA)

ESTE MODELO ES RECOMENDADO PARA MEDIR GRANDESCAUDALES, DE MÁS DE 20 LPM. SU MECANISMO CONSISTE EN UNA

PALETA QUE SE UBICA TRANSVERSALMENTE AL FLUJO QUE SEPRETENDE DETECTAR. EL FLUJO EMPUJA LA PALETA QUE ESTÁ

UNIDA A UN EJE QUE ATRAVIESA HERMÉTICAMENTE LA PARED DELSENSOR DE FLUJO Y APAGA O ENCIENDE UN INTERRUPTOR EN EL

EXTERIOR DEL SENSOR.PARA AJUSTAR LA SENSIBILIDAD DELSENSOR SE RECORTA EL LARGO DE LA PALETA.

DIAGRAMA SENSOR DE FLUJO TIPO PALETADE ELEVACIÓN (TAPÓN)

ESTE MODELO ES DE USO GENERAL. ES MUY CONFIABLE Y SEPUEDE AJUSTAR PARA CASI CUALQUIER CAUDAL. SU MECANISMOCONSISTE EN UN TAPÓN QUE CORTA EL FLUJO. DEL CENTRO DEL

TAPÓN SURGE UN EJE QUE ATRAVIESA HERMÉTICAMENTE LAPARED DEL SENSOR. ESE EJE EMPUJA UN INTERRUPTOR UBICADO

EN EL EXTERIOR DEL SENSOR. PARA AJUSTAR LA SENSIBILIDADDEL SENSOR SE PERFORAN ORIFICIOS EN EL TAPÓN.

DIAGRAMA SENSOR DE FLUJO TIPO TAPÓN.

SENSOR DE FLUJO TIPO PALETA.

PARA DETERMINAR EL TIPO DE SENSOR DE FLUJO SE DEBENTOMAR EN CUENTA LOS SIGUIENTES FACTORES:

CAUDAL DE DISPARO: SE DEBE SELECCIONAR UN SENSORMÁS SENSIBLE SI SE REQUIERE DETECTAR FLUJOS MUY

BAJOS. PÉRDIDA DE PRESIÓN: AL COLOCAR CUALQUIER OBJETO

EN EL PASO DE UN FLUIDO SE ESTÁ REDUCIENDO ENALGUNA MEDIDA SU PRESIÓN. LA PRESIÓN DE SALIDA

SIEMPRE VA A SER MENOR A LA DE ENTRADA, SIENDO ELSENSOR DE TAPÓN EL QUE MÁS REDUCE LA PRESIÓN Y EL

SENSOR DE PALETA EL MENOS INTRUSIVO. IMPUREZAS EN LOS FLUIDOS: LOS SÓLIDOS EN LOSFLUIDOS PUEDEN OBSTRUIR EL SENSOR DE PISTÓN. EN

CAMBIO, EL SENSOR DE PALETA ES EL QUE MENOS SE VEAFECTADO POR LOS SÓLIDOS.

TIPO DE FLUIDO: SE DEBE SELECCIONAR UN SENSOR QUEESTÉ FABRICADO CON MATERIALES QUE SOPORTEN EL

TIPO DE FLUIDO QUE VAMOS SE VA A DETECTAR. LATEMPERATURA, PRESIÓN, ACIDEZ Y DENSIDAD SONFACTORES QUE SE DEBEN TOMAR EN CUENTA PARA

SELECCIONAR LOS MATERIALES.

2.3.- SENSORES DE TEMPERATURA.

AQUÍ ENCONTRARÁ DIFERENTES MODELOS DE SENSORES DETEMPERATURA PARA MÚLTIPLES APLICACIONES. LOS SENSORES

DE TEMPERATURA SE USAN PARA MEDIR LA TEMPERATURA DELAIRE O LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DE LÍQUIDOS Y SÓLIDOS.NUESTRA GAMA DE SENSORES DE TEMPERATURA ES IGUAL DEAMPLIA QUE LAS APLICACIONES QUE SE LE PUEDEN DAR. ADEMÁSDE SENSORES DE RESISTENCIA (PT100) ENCONTRARATERMOELEMENTOS DEL TIPO K (NICR-NI). LA SERIE WTR LEOFRECE PARA MUCHAS APLICACIONES UNA SOLUCIÓN ALPROBLEMA. ADEMÁS DE LOS SENSORES ESTÁNDAR PARA EL USOINDUSTRIAL, TAMBIÉN TIENE A DISPOSICIÓN VERSIONES PARA LAINDUSTRIA ALIMENTARIA. ESTAS SE DISTINGUEN POR UNACONEXIÓN DE ACERO INOXIDABLE Y POR LA POSIBILIDAD DECREAR UN PUNTO DE MEDIDA ASÉPTICO. LA PARTICULARIDAD DELOS SENSORES DE TEMPERATURA DEL TIPO WTR-400 ES LACONSTRUCCIÓN COMPACTA. LA CONEXIÓN SE REALIZA A TRAVÉSDE UNA CLAVIJA M12. OPCIONALMENTE PUEDE AÑADIR UNTRANSDUCTOR EN LA PARTE INFERIOR DE LA CARCASA, QUE DAUNA SEÑAL DE SALIDA DE 4-20 MA. PUEDE PEDIRADICIONALMENTE TORNILLOS DE SUJECIÓN Y MANGUITOSSOLDADOS. UNA VERSIÓN ESPECIAL ES EL MODELO WTR-270. LOSSENSORES DE TEMPERATURA DE ESTE TIPO ESTÁN PENSADOSCOMO SENSORES DE HINCADO, Y NO DE INSTALACIÓN FIJA. SITIENE PREGUNTAS TÉCNICAS SOBRE ESTOS SENSORES DETEMPERATURA, PÓNGASE EN CONTACTO CON NOSOTROS ALNÚMERO DE TELÉFONO 902 044 604 EN ESPAÑA O AL +56 2 562 0400PARA LATINOAMÉRICA. NUESTROS TÉCNICOS LE ASESORARÁNCON MUCHO GUSTO SOBRE ESTE TEMA, ASÍ COMO DE OTROSINSTRUMENTOS DEL SECTOR DE MEDIDORES Y BALANZAS.

ENCONTRARÁ LAS FICHAS TÉCNICAS DE NUESTROS SENSORES DETEMPERATURA SI SIGUE UNO DE LOS SIGUIENTES ENLACES:

2.4.- SENSORES DE NIVEL.

UNIDAD III

3.1.-TIPOS DE ACTUADORES: ELÉCTRICOS, NEUMÁTICOS EHIDRÁULICOS.

UN ACTUADOR ES UN DISPOSITIVO CAPAZ DE TRANSFORMARENERGÍA HIDRÁULICA, NEUMÁTICA O ELÉCTRICA EN LA ACTIVACIÓNDE UN PROCESO CON LA FINALIDAD DE GENERAR UN EFECTOSOBRE UN PROCESO AUTOMATIZADO. ESTE RECIBE LA ORDEN DEUN REGULADOR O CONTROLADOR Y EN FUNCIÓN A ELLA GENERALA ORDEN PARA ACTIVAR UN ELEMENTO FINAL DE CONTROL COMO,POR EJEMPLO, UNA VÁLVULA.

EXISTEN VARIOS TIPOS DE ACTUADORES COMO SON:

ELECTRÓNICOSHIDRÁULICOSNEUMÁTICOSELÉCTRICOS

LOS ACTUADORES HIDRÁULICOS, NEUMÁTICOS Y ELÉCTRICOSSON USADOS PARA MANEJAR APARATOS MECATRÓNICOS. POR LOGENERAL, LOS ACTUADORES HIDRÁULICOS SE EMPLEAN CUANDOLO QUE SE NECESITA ES POTENCIA, Y LOS NEUMÁTICOS SONSIMPLES POSICIONAMIENTOS. SIN EMBARGO, LOS HIDRÁULICOSREQUIEREN MUCHO EQUIPO PARA SUMINISTRO DE ENERGÍA, ASÍCOMO DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO. POR OTRO LADO, LASAPLICACIONES DE LOS MODELOS NEUMÁTICOS TAMBIÉN SONLIMITADAS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE PRECISIÓN YMANTENIMIENTO.

ACTUADORES ELECTRÓNICOSLOS ACTUADORES ELECTRÓNICOS TAMBIÉN SON MUY UTILIZADOS

EN LOS APARATOS MECATRÓNICOS, COMO POR EJEMPLO, EN LOSROBOTS. LOS SERVOMOTORES CA SIN ESCOBILLAS SE UTILIZARANEN EL FUTURO COMO ACTUADORES DE POSICIONAMIENTOPRECISO DEBIDO A LA DEMANDA DE FUNCIONAMIENTO SIN TANTASHORAS DE MANTENIMIENTO.

ACTUADORES HIDRÁULICOSLOS ACTUADORES HIDRÁULICOS, QUE SON LOS DE MAYORANTIGÜEDAD, PUEDEN SER CLASIFICADOS DE ACUERDO CON LAFORMA DE OPERACIÓN, FUNCIONAN EN BASE A FLUIDOS APRESIÓN. EXISTEN TRES GRANDES GRUPOS:

CILINDRO HIDRÁULICOMOTOR HIDRÁULICOMOTOR HIDRÁULICO DE OSCILACIÓN

CILINDRO HIDRÁULICODE ACUERDO CON SU FUNCIÓN PODEMOS CLASIFICAR A LOSCILINDROS HIDRÁULICOS EN 2 TIPOS: DE EFECTO SIMPLE Y DEACCIÓN DOBLE. EN EL PRIMER TIPO SE UTILIZA FUERZAHIDRÁULICA PARA EMPUJAR Y UNA FUERZA EXTERNA, DIFERENTE,PARA CONTRAER. EL SEGUNDO TIPO SE EMPLEA LA FUERZAHIDRÁULICA PARA EFECTUAR AMBAS ACCIONES. EL CONTROL DEDIRECCIÓN SE LLEVA A CABO MEDIANTE UN SOLENOIDE QUE SEMUESTRA A CONTINUACIÓN EN EL INTERIOR POSEEN UN RESORTEQUE CAMBIA SU CONSTANTE ELÁSTICA CON EL PASO DE LACORRIENTE. ES DECIR, SI CIRCULA CORRIENTE POR EL PISTÓNELÉCTRICO ESTE PUEDE SER EXTENDIDO FÁCILMENTE.

CILINDRO DE PRESIÓN DINÁMICALLEVA LA CARGA EN LA BASE DEL CILINDRO. LOS COSTOS DEFABRICACIÓN POR LO GENERAL SON BAJOS YA QUE NO HAYPARTES QUE RESBALEN DENTRO DEL CILINDRO.

CILINDRO DE EFECTO SIMPLELA BARRA ESTA SOLO EN UNO DE LOS EXTREMOS DEL PISTÓN, ELCUAL SE CONTRAE MEDIANTE RESORTES O POR LA MISMAGRAVEDAD. LA CARGA PUEDE COLOCARSE SOLO EN UN EXTREMODEL CILINDRO.

CILINDRO DE EFECTO DOBLELA CARGA PUEDE COLOCARSE EN CUALQUIERA DE LOS LADOS DELCILINDRO. SE GENERA UN IMPULSO HORIZONTAL DEBIDO A LADIFERENCIA DE PRESIÓN ENTRE LOS EXTREMOS DEL PISTÓN

CILINDRO TELESCÓPICOLA BARRA DE TIPO TUBO MULTIETÁPICO ES EMPUJADASUCESIVAMENTE CONFORME SE VA APLICANDO AL CILINDROACEITE A PRESIÓN. SE PUEDE LOGRAR UNA CARRERARELATIVAMENTE EN COMPARACIÓN CON LA LONGITUD DELCILINDRO

MOTOR HIDRÁULICOEN LOS MOTORES HIDRÁULICOS EL MOVIMIENTO ROTATORIO ESGENERADO POR LA PRESIÓN. ESTOS MOTORES LOS PODEMOSCLASIFICAR EN DOS GRANDES GRUPO: EL PRIMERO ES UNO DETIPO ROTATORIO EN EL QUE LOS ENGRANAJES SON ACCIONADOSDIRECTAMENTE POR ACEITE A PRESIÓN, Y EL SEGUNDO, DE TIPOOSCILANTE, EL MOVIMIENTO ROTATORIO ES GENERADO POR LAACCIÓN OSCILATORIA DE UN PISTÓN O PERCUTOR; ESTE TIPOTIENE MAYOR DEMANDA DEBIDO A SU MAYOR EFICIENCIA. ACONTINUACIÓN SE MUESTRA LA CLASIFICACIÓN DE ESTE TIPO DEMOTORES

MOTOR DE ENGRANAJETIPO ROTATIORIO MOTOR DE VELETAMOTOR DE HÉLICEMOTOR HIDRÁULICO MOTOR DE LEVA EXCÉNTRICA

PISTÓN AXIALTIPO OSCILANTE MOTOR CON EJE INCLINADO

MOTOR DE ENGRANAJE.EL ACEITE A PRESIÓN FLUYE DESDE LA ENTRADA QUE ACTÚASOBRE LA CARA DENTADA DE CADA ENGRANAJE GENERANDOTORQUE EN LA DIRECCIÓN DE LA FLECHA. LA ESTRUCTURA DELMOTOR ES SIMPLE, POR LO QUE ES MUY RECOMENDABLE SU USOEN OPERACIONES A ALTA VELOCIDAD.

MOTOR CON PISTÓN EJE INCLINADOEL ACEITE A PRESIÓN QUE FLUYE DESDE LA ENTRADA EMPUJA ELPISTÓN CONTRA LA BRIDA Y LA FUERZA RESULTANTE EN LADIRECCIÓN RADIAL HACE QUE EL EJE Y EL BLOQUE DEL CILINDROGIREN EN LA DIRECCIÓN DE LA FLECHA. ESTE TIPO DE MOTOR ESMUY CONVENIENTE PARA USOS A ALTA PRESIÓN Y A ALTAVELOCIDAD. ES POSIBLE MODIFICAR SU CAPACIDAD AL CAMBIAR ELÁNGULO DE INCLINACIÓN DEL EJE.

MOTOR OSCILANTE CON PISTÓN AXIALTIENE COMO FUNCIÓN, EL ABSORBER UN DETERMINADO VOLUMENDE FLUIDO A PRESIÓN Y DEVOLVERLO AL CIRCUITO EN ELMOMENTO QUE ÉSTE LO PRECISE.

ACTUADORES NEUMÁTICOSA LOS MECANISMOS QUE CONVIERTEN LA ENERGÍA DEL AIRECOMPRIMIDO EN TRABAJO MECÁNICO SE LES DENOMINAACTUADORES NEUMÁTICOS. AUNQUE EN ESENCIA SON IDÉNTICOSA LOS ACTUADORES HIDRÁULICOS, EL RANGO DE COMPRESIÓN ESMAYOR EN ESTE CASO, ADEMÁS DE QUE HAY UNA PEQUEÑADIFERENCIA EN CUANTO AL USO Y EN LO QUE SE REFIERE A LAESTRUCTURA, DEBIDO A QUE ESTOS TIENEN POCA VISCOSIDAD. ENESTA CLASIFICACIÓN APARECEN LOS FUELLES Y DIAFRAGMAS,QUE UTILIZAN AIRE COMPRIMIDO Y TAMBIÉN LOS MÚSCULOSARTIFICIALES DE HULE, QUE ÚLTIMAMENTE HAN RECIBIDO MUCHAATENCIÓN.

DE EFECTO SIMPLECILINDRO NEUMÁTICOACTUADOR NEUMÁTICO DE EFECTO DOBLECON ENGRANAJEMOTOR NEUMÁTICO CON VELETACON PISTÓNCON UNA VELETA A LA VEZMULTIVELETAMOTOR ROTATORIO CON PISTÓNDE RANURA VERTICALDE ÉMBOLOFUELLES, DIAFRAGMA Y MÚSCULO ARTIFICIALCILINDRO DE SIMPLE EFECTO

CREMALLERATRANSFORMAN UN MOVIMIENTO LINEAL EN UN MOVIMIENTOROTACIONAL Y NO SUPERAN LOS 360°

ROTATIVOS DE PALETASSON ELEMENTO MOTRICES DESTINADOS A PROPORCIONAR UNGIRO LIMITADO EN UN EJE DE SALIDA. LA PRESIÓN DEL AIRE ACTÚADIRECTAMENTE SOBRE UNA O DOS PALAS IMPRIMIENDO UNMOVIMIENTO DE GIRO. ESTOS NO SUPERAN LOS 270° Y LOS DEPALETA DOBLE NO SUPERAN LOS 90°.

ACTUADORES ELÉCTRICOSLA ESTRUCTURA DE UN ACTUADOR ELÉCTRICO ES SIMPLE ENCOMPARACIÓN CON LA DE LOS ACTUADORES HIDRÁULICOS YNEUMÁTICOS, YA QUE SÓLO REQUIEREN DE ENERGÍA ELÉCTRICACOMO FUENTE DE PODER. COMO SE UTILIZAN CABLES ELÉCTRICOSPARA TRANSMITIR ELECTRICIDAD Y LAS SEÑALES, ES ALTAMENTEVERSÁTIL Y PRÁCTICAMENTE NO HAY RESTRICCIONES RESPECTOA LA DISTANCIA ENTRE LA FUENTE DE PODER Y EL ACTUADOR.

EXISTE UNA GRAN CANTIDAD DE MODELOS Y ES FÁCIL UTILIZARLOSCON MOTORES ELÉCTRICOS ESTANDARIZADOS SEGÚN LAAPLICACIÓN. EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS ES NECESARIOUTILIZAR REDUCTORES, DEBIDO A QUE LOS MOTORES SON DEOPERACIÓN CONTINUA.

UTILIZACIÓN DE UN PISTÓN ELÉCTRICO PARA EL ACCIONAMIENTODE UNA VÁLVULA PEQUEÑA.

LA FORMA MÁS SENCILLA PARA EL ACCIONAMIENTO CON UNPISTÓN, SERIA LA INSTALACIÓN DE UNA PALANCA SOLIDARIA A UNABISAGRA ADHERIDA A UNA SUPERFICIE PARALELA AL EJE DELPISTÓN DE ACCIONAMIENTO Y A LAS ENTRADAS ROSCADAS.EXISTEN ALAMBRES MUSCULARES®, LOS CUALES PERMITENREALIZAR MOVIMIENTOS SILENCIOSOS SIN MOTORES. ES LATECNOLOGÍA MÁS INNOVADORA PARA ROBÓTICA Y AUTOMÁTICA,COMO ASÍ TAMBIÉN PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE PEQUEÑOSACTUADORES.

PARTES DE UN ACTUADORSISTEMA DE "LLAVE DE SEGURIDAD": ESTE MÉTODO DE LLAVE DESEGURIDAD PARA LA RETENCIÓN DE LAS TAPAS DEL ACTUADOR,USA UNA CINTA CILÍNDRICA FLEXIBLE DE ACERO INOXIDABLE ENUNA RANURA DE DESLIZAMIENTO LABRADA A MÁQUINA. ESTOELIMINA LA CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS CAUSADOS PORCARGAS CENTRADAS EN LOS TORNILLOS DE LAS TAPAS YHELICOILS.LAS LLAVES DE SEGURIDAD INCREMENTAN DE GRAN FORMA LAFUERZA DEL ENSAMBLADO DEL ACTUADOR Y PROVEEN UN CIERREDE SEGURIDAD CONTRA DESACOPLAMIENTOS PELIGROSOS.

PIÑÓN CON RANURA: ESTA RANURA EN LA PARTE SUPERIOR DELPIÑÓN PROVEE UNA TRANSMISIÓN AUTOCENTRANTE, DIRECTAPARA INDICADORES DE POSICIÓN E INTERRUPTORES DE POSICIÓN,ELIMINANDO EL USO DE BRIDAS DE ACOPLAMIENTO. (BAJO LANORMA NAMUR).COJINETES DE EMPALME: ESTOS COJINETES DE EMPALMEBARRENADOS Y ENROSCADOS SIRVEN PARA SIMPLIFICAR ELACOPLAMIENTO DE ACCESORIOS A MONTAR EN LA PARTESUPERIOR. (BAJO NORMAS ISO 5211 Y VDI).PASE DE AIRE GRANDE: LOS CONDUCTOS INTERNOS PARA ELPASAJE DE AIRE EXTRA GRANDES PERMITEN UNA OPERACIÓNRÁPIDA Y EVITA EL BLOQUEO DE LOS MISMOS. MUÑONERAS: UNAMUÑONERA DE NUEVO DISEÑO Y DE MÁXIMA DURACIÓN,PERMANENTEMENTE LUBRICADA, RESISTENTE A LA CORROSIÓN YDE FÁCIL REEMPLAZO, EXTIENDE LA VIDA DEL ACTUADOR EN LASAPLICACIONES MÁS SEVERAS.CONSTRUCCIÓN: SE DEBE PROVEER FUERZA MÁXIMA CONTRAABOLLADURAS, CHOQUES Y FATIGA. SU PIÑÓN Y CREMALLERADEBE SER DE GRAN CALIBRE, DEBE SER LABRADO CONMAQUINARIA DE ALTA PRECISIÓN, Y ELIMINA EL JUEGO PARAPODER OBTENER POSICIONES PRECISAS.CERAMIGARD: SUPERFICIE FUERTE, RESISTENTE A LA CORROSIÓN,PARECIDA A CERÁMICA. PROTEGE TODAS LAS PARTES DELACTUADOR CONTRA DESGASTE Y CORROSIÓN.REVESTIMIENTO: UN REVESTIMIENTO DOBLE, PARA PROVEEREXTRA PROTECCIÓN CONTRA AMBIENTES AGRESIVOS.ACOPLE: ACOPLE O DESACOPLE DE MÓDULOS DE REPOSICIÓNPOR RESORTE, O DE SEGURIDAD EN CASO DE FALLA DE PRESIÓNDE AIRE.TORNILLOS DE AJUSTE DE CARRERA: PROVEE AJUSTES PARA LAROTACIÓN DEL PIÑÓN EN AMBASDIRECCIONES DE VIAJE; LO QUE ES ESENCIAL PARA TODA VÁLVULADE CUARTO DE VUELTA. MUÑONERAS RADIALES Y DE CARGA DELPIÑÓN: MUÑONERAS REEMPLAZABLES QUE PROTEGEN CONTRACARGAS VERTICALES. MUÑONERAS RADIALES SOPORTAN TODACARGA RADIAL.

SELLOS DEL PIÑÓN - SUPERIOR E INFERIOR: LOS SELLOS DELPIÑÓN ESTÁN POSICIONADOS PARA MINIMIZAR TODO HUECOPOSIBLE, PARA PROTEGER CONTRA LA CORROSIÓN. RESORTESINDESTRUCTIBLES DE SEGURIDAD EN CASO DE FALLA: ESTOSRESORTES SON DISEÑADOS Y FABRICADOS PARA NUNCA FALLAR YPOSTERIORMENTE SON PROTEGIDOS CONTRA LA CORROSIÓN. LOSRESORTES SON CLASIFICADOS Y ASIGNADOS DE FORMAPARTICULAR PARA COMPENSAR LA PÉRDIDA DE MEMORIA A LACUAL ESTA SUJETA TODO RESORTE; PARA UNA VERDADERACONFIANZA EN CASO DE FALLA EN EL SUMINISTRO DE AIRE.

LOS ACTUADORES MÁS USUALES SON:CILINDROS NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS. REALIZAN MOVIMIENTOSLINEALES MOTORES (ACTUADORES DE GIRO) NEUMÁTICOS EHIDRÁULICOS. REALIZAN MOVIMIENTOS DE GIRO POR MEDIO DE

ENERGÍA HIDRÁULICA O NEUMÁTICA. VÁLVULAS. LAS HAY DEMANDO DIRECTO, MOTORIZADAS, ELECTRONEUMÁTICAS, ETC. SEEMPLEAN PARA REGULAR EL CAUDAL DE GASES Y LÍQUIDOS.

3.2.-TIPOS DE VÁLVULAS DE CONTROL.

VÁLVULAS DE COMPUERTA.

LA VÁLVULA DE COMPUERTA ES DE VUELTAS MÚLTIPLES, EN LACUAL SE CIERRA EL ORIFICIO CON UN DISCO VERTICAL DE CARA

PLANA QUE SE DESLIZA EN ÁNGULOS RECTOS SOBRE EL ASIENTO.

RECOMENDADA:PARA SERVICIO CON APERTURA TOTAL O CIERRE TOTAL, SIN

ESTRANGULACIÓN.PARA USO POCO FRECUENTE.

PARA RESISTENCIA MÍNIMA A LA CIRCULACIÓN.PARA MÍNIMAS CANTIDADES DE FLUIDO O LIQUIDO ATRAPADO EN

LA TUBERÍA.

APLICACIONESSERVICIO GENERAL, ACEITES Y PETRÓLEO, GAS, AIRE, PASTAS

SEMILÍQUIDAS, LÍQUIDOS ESPESOS, VAPOR, GASES Y LÍQUIDOS NOCONDENSABLES, LÍQUIDOS CORROSIVOS.

VENTAJASALTA CAPACIDAD.

CIERRE HERMÉTICO.

BAJO COSTO.DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO SENCILLOS.POCA RESISTENCIA A LA CIRCULACIÓN.

DESVENTAJASCONTROL DEFICIENTE DE LA CIRCULACIÓN.

SE REQUIERE MUCHA FUERZA PARA ACCIONARLA.PRODUCE CAVITACIÓN CON BAJA CAÍDA DE PRESIÓN.DEBE ESTAR CUBIERTA O CERRADA POR COMPLETO.

LA POSICIÓN PARA ESTRANGULACIÓN PRODUCIRÁ EROSIÓN DELASIENTO Y DEL DISCO.

VARIACIONESCUÑA MACIZA, CUÑA FLEXIBLE, CUÑA DIVIDIDA, DISCO DOBLE.

MATERIALESCUERPO: BRONCE, HIERRO FUNDIDO, HIERRO, ACERO FORJADO,MONEL, ACERO FUNDIDO, ACERO INOXIDABLE, PLÁSTICO DE PVC.

COMPONENTES DIVERSOS.INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN Y

MANTENIMIENTOLUBRICAR A INTERVALOS PERIÓDICOS. CORREGIR DE INMEDIATO

LAS FUGAS POR LA EMPAQUETADURA. ENFRIAR SIEMPRE ELSISTEMA AL CERRAR UNA TUBERÍA PARA LÍQUIDOS CALIENTES Y AL

COMPROBAR QUE LAS VÁLVULAS ESTÉN CERRADAS.NO CERRAR NUNCA LAS LLAVES A LA FUERZA CON LA LLAVE O UNA

PALANCA.ABRIR LAS VÁLVULAS CON LENTITUD PARA EVITAR EL CHOQUE

HIDRÁULICO EN LA TUBERÍA. CERRAR LAS VÁLVULAS CONLENTITUD PARA AYUDAR A DESCARGAR LOS SEDIMENTOS Y

MUGRE ATRAPADOS.

ESPECIFICACIONES PARA EL PEDIDOTIPO DE CONEXIONES DE EXTREMO.

TIPO DE CUÑA.TIPO DE ASIENTO.TIPO DE VÁSTAGO.TIPO DE BONETE.

TIPO DE EMPAQUETADURA DEL VÁSTAGO.CAPACIDAD NOMINAL DE PRESIÓN PARA OPERACIÓN Y DISEÑO.

CAPACIDAD NOMINAL DE TEMPERATURA PARA OPERACIÓN YDISEÑO.

VÁLVULAS DE MACHOLA VÁLVULA DE MACHO ES DE ¼ DE VUELTA, QUE CONTROLA LACIRCULACIÓN POR MEDIO DE UN MACHO CILÍNDRICO O CÓNICO

QUE TIENE UN AGUJERO EN EL CENTRO, QUE SE PUEDE MOVER DELA POSICIÓN ABIERTA A LA CERRADA MEDIANTE UN GIRO DE 90°.

RECOMENDADA PARASERVICIO CON APERTURA TOTAL O CIERRE TOTAL.

PARA ACCIONAMIENTO FRECUENTE.PARA BAJA CAÍDA DE PRESIÓN A TRAVÉS DE LA VÁLVULA.

PARA RESISTENCIA MÍNIMA A LA CIRCULACIÓN.PARA CANTIDAD MÍNIMA DE FLUIDO ATRAPADO EN LA TUBERÍA.

APLICACIONESSERVICIO GENERAL, PASTAS SEMILÍQUIDAS, LÍQUIDOS, VAPORES,

GASES, CORROSIVOS.

VENTAJASALTA CAPACIDAD.

BAJO COSTO.CIERRE HERMÉTICO.

FUNCIONAMIENTO RÁPIDO.

DESVENTAJASREQUIERE ALTA TORSIÓN (PAR) PARA ACCIONARLA.

DESGASTE DEL ASIENTO.CAVITACIÓN CON BAJA CAÍDA DE PRESIÓN.

VARIACIONESLUBRICADA, SIN LUBRICAR, ORIFICIOS MÚLTIPLES.

MATERIALES

HIERRO, HIERRO DÚCTIL, ACERO AL CARBONO, ACERO INOXIDABLE,ALEACIÓN 20, MONEL, NÍQUEL, HASTELLOY, CAMISA DE PLÁSTICO.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

DEJAR ESPACIO LIBRE PARA MOVER LA MANIJA EN LAS VÁLVULASACCIONADAS CON UNA LLAVE. EN LAS VÁLVULAS CON MACHO

LUBRICADO, HACERLO ANTES DE PONERLAS EN SERVICIO. EN LASVÁLVULAS CON MACHO LUBRICADO, LUBRICARLAS A INTERVALOS

PERIÓDICOS.

ESPECIFICACIONES PARA PEDIDOMATERIAL DEL CUERPO.MATERIAL DEL MACHO.

CAPACIDAD NOMINAL DE TEMPERATURA.DISPOSICIÓN DE LOS ORIFICIOS, SI ES DE ORIFICIOS MÚLTIPLES.

LUBRICANTE, SI ES VÁLVULA LUBRICADA.

VÁLVULAS DE GLOBOUNA VÁLVULA DE GLOBO ES DE VUELTAS MÚLTIPLES, EN LA CUAL

EL CIERRE SE LOGRA POR MEDIO DE UN DISCO O TAPÓN QUESIERRA O CORTA EL PASO DEL FLUIDO EN UN ASIENTO QUE SUELE

ESTAR PARALELO CON LA CIRCULACIÓN EN LA TUBERÍA

RECOMENDADA PARAESTRANGULACIÓN O REGULACIÓN DE CIRCULACIÓN.

PARA ACCIONAMIENTO FRECUENTE.

PARA CORTE POSITIVO DE GASES O AIRE.CUANDO ES ACEPTABLE CIERTA RESISTENCIA A LA CIRCULACIÓN.

APLICACIONESSERVICIO GENERAL, LÍQUIDOS, VAPORES, GASES, CORROSIVOS,

PASTAS SEMILÍQUIDAS.

VENTAJASESTRANGULACIÓN EFICIENTE CON ESTIRAMIENTO O EROSIÓN

MÍNIMOS DEL DISCO O ASIENTO.CARRERA CORTA DEL DISCO Y POCAS VUELTAS PARA

ACCIONARLAS, LO CUAL REDUCE EL TIEMPO Y DESGASTE EN ELVÁSTAGO Y EL BONETE.

CONTROL PRECISO DE LA CIRCULACIÓN.DISPONIBLE CON ORIFICIOS MÚLTIPLES.

DESVENTAJASGRAN CAÍDA DE PRESIÓN.

COSTO RELATIVO ELEVADO.

VARIACIONESNORMAL (ESTÁNDAR), EN "Y", EN ÁNGULO, DE TRES VÍAS.

MATERIALESCUERPO: BRONCE, HIERRO, HIERRO FUNDIDO, ACERO FORJADO,

MONEL, ACERO INOXIDABLE, PLÁSTICOS.

COMPONENTES: DIVERSOS.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

INSTALAR DE MODO QUE LA PRESIÓN ESTE DEBAJO DEL DISCO,EXCEPTO EN SERVICIO CON VAPOR A ALTA TEMPERATURA.

REGISTRO EN LUBRICACIÓN.HAY QUE ABRIR LIGERAMENTE LA VÁLVULA PARA EXPULSAR LOS

CUERPOS EXTRAÑOS DEL ASIENTO.APRETAR LA TUERCA DE LA EMPAQUETADURA, PARA CORREGIR

DE INMEDIATO LAS FUGAS POR LA EMPAQUETADURA.

ESPECIFICACIONES PARA EL PEDIDOTIPO DE CONEXIONES DE EXTREMO.

TIPO DE DISCO.TIPO DE ASIENTO.TIPO DE VÁSTAGO.

TIPO DE EMPAQUETADURA O SELLO DEL VÁSTAGO.TIPO DE BONETE.

CAPACIDAD NOMINAL PARA PRESIÓN.CAPACIDAD NOMINAL PARA TEMPERATURA.

VÁLVULAS DE BOLA

LAS VÁLVULAS DE BOLA SON DE ¼ DE VUELTA, EN LAS CUALES UNABOLA TALADRADA GIRA ENTRE ASIENTOS ELÁSTICOS, LO CUALPERMITE LA CIRCULACIÓN DIRECTA EN LA POSICIÓN ABIERTA Y

CORTA EL PASO CUANDO SE GIRA LA BOLA 90° Y CIERRA ELCONDUCTO

RECOMENDADA PARAPARA SERVICIO DE CONDUCCIÓN Y CORTE, SIN ESTRANGULACIÓN.

CUANDO SE REQUIERE APERTURA RÁPIDA.PARA TEMPERATURAS MODERADAS.

CUANDO SE NECESITA RESISTENCIA MÍNIMA A LA CIRCULACIÓN.

APLICACIONESSERVICIO GENERAL, ALTAS TEMPERATURAS, PASTAS

SEMILÍQUIDAS.

VENTAJASBAJO COSTO.

ALTA CAPACIDAD.CORTE BIDIRECCIONAL.

CIRCULACIÓN EN LÍNEA RECTA.POCAS FUGAS.

SE LIMPIA POR SI SOLA.POCO MANTENIMIENTO.

NO REQUIERE LUBRICACIÓN.TAMAÑO COMPACTO.

CIERRE HERMÉTICO CON BAJA TORSIÓN (PAR).

DESVENTAJASCARACTERÍSTICAS DEFICIENTES PARA ESTRANGULACIÓN.

ALTA TORSIÓN PARA ACCIONARLA.SUSCEPTIBLE AL DESGASTE DE SELLOS O EMPAQUETADURAS.

PROPENSA A LA CAVITACIÓN.

VARIACIONESENTRADA POR LA PARTE SUPERIOR, CUERPO O ENTRADA DE

EXTREMO DIVIDIDOS (PARTIDOS), TRES VÍAS, VENTURI, ORIFICIO DETAMAÑO TOTAL, ORIFICIO DE TAMAÑO REDUCIDO.

MATERIALESCUERPO: HIERRO FUNDIDO, HIERRO DÚCTIL, BRONCE, LATÓN,

ALUMINIO, ACEROS AL CARBONO, ACEROS INOXIDABLES, TITANIO,TÁNTALO, ZIRCONIO; PLÁSTICOS DE POLIPROPILENO Y PVC.

ASIENTO: TFE, TFE CON LLENADOR, NYLON, BUNA-N, NEOPRENO.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

DEJAR SUFICIENTE ESPACIO PARA ACCIONAR UNA MANIJA LARGA.

ESPECIFICACIONES PARA EL PEDIDOTEMPERATURA DE OPERACIÓN.TIPO DE ORIFICIO EN LA BOLA.MATERIAL PARA EL ASIENTO.MATERIAL PARA EL CUERPO.

PRESIÓN DE FUNCIONAMIENTO.ORIFICIO COMPLETO O REDUCIDO.

ENTRADA SUPERIOR O ENTRADA LATERAL.

VÁLVULAS DE MARIPOSA

LA VÁLVULA DE MARIPOSA ES DE ¼ DE VUELTA Y CONTROLA LACIRCULACIÓN POR MEDIO DE UN DISCO CIRCULAR, CON EL EJE DE

SU ORIFICIO EN ÁNGULOS RECTOS CON EL SENTIDO DE LACIRCULACIÓN.

RECOMENDADA PARASERVICIO CON APERTURA TOTAL O CIERRE TOTAL.

SERVICIO CON ESTRANGULACIÓN.PARA ACCIONAMIENTO FRECUENTE.

CUANDO SE REQUIERE CORTE POSITIVO PARA GASES O LÍQUIDOS.CUANDO SOLO SE PERMITE UN MÍNIMO DE FLUIDO ATRAPADO EN

LA TUBERÍA.PARA BAJA CIADA DE PRESIÓN A TRAVÉS DE LA VÁLVULA.

APLICACIONESSERVICIO GENERAL, LÍQUIDOS, GASES, PASTAS SEMILÍQUIDAS,

LÍQUIDOS CON SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN.

VENTAJASLIGERA DE PESO, COMPACTA, BAJO COSTO.

REQUIERE POCO MANTENIMIENTO.NUMERO MÍNIMO DE PIEZAS MÓVILES.

NO TIENE BOLAS O CAVIDADES.ALTA CAPACIDAD.

CIRCULACIÓN EN LÍNEA RECTA.SE LIMPIA POR SI SOLA.

DESVENTAJASALTA TORSIÓN (PAR) PARA ACCIONARLA.

CAPACIDAD LIMITADA PARA CAÍDA DE PRESIÓN.PROPENSA A LA CAVITACIÓN.

VARIACIONES

DISCO PLANO, DISCO REALZADO, CON BRIDA, ATORNILLADO, CONCAMISA COMPLETA, ALTO RENDIMIENTO.

MATERIALESCUERPO: HIERRO, HIERRO DÚCTIL, ACEROS AL CARBONO, ACEROFORJADO, ACEROS INOXIDABLES, ALEACIÓN 20, BRONCE, MONEL.DISCO: TODOS LOS METALES; REVESTIMIENTOS DE ELASTÓMEROS

COMO TFE, KYNAR, BUNA-N, NEOPRENO, HYPALON.ASIENTO: BUNA-N, VITON, NEOPRENO, CAUCHO, BUTILO,

POLIURETANO, HYPALON, HYCAR, TFE.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

SE PUEDE ACCIONAR CON PALANCA, VOLANTE O RUEDA PARACADENA.

DEJAR SUFICIENTE ESPACIO PARA EL MOVIMIENTO DE LA MANIJA,SI SE ACCIONA CON PALANCA.

LAS VÁLVULAS DEBEN ESTAR EN POSICIÓN CERRADA DURANTE ELMANEJO Y LA INSTALACIÓN.

ESPECIFICACIONES PARA EL PEDIDOTIPO DE CUERPO.TIPO DE ASIENTO.

MATERIAL DEL CUERPO.MATERIAL DEL DISCO.

MATERIAL DEL ASIENTO.TIPO DE ACCIONAMIENTO.

PRESIÓN DE FUNCIONAMIENTO.TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO.

VÁLVULAS DE DIAFRAGMALAS VÁLVULAS DE DIAFRAGMA SON DE VUELTAS MÚLTIPLES Y

EFECTÚAN EL CIERRE POR MEDIO DE UN DIAFRAGMA FLEXIBLESUJETO A UN COMPRESOR. CUANDO EL VÁSTAGO DE LA VÁLVULA

HACE DESCENDER EL COMPRESOR, EL DIAFRAGMA PRODUCESELLAMIENTO Y CORTA LA CIRCULACIÓN.

RECOMENDADA PARASERVICIO CON APERTURA TOTAL O CIERRE TOTAL.

PARA SERVICIO DE ESTRANGULACIÓN.PARA SERVICIO CON BAJAS PRESIONES DE OPERACIÓN.

APLICACIONESFLUIDOS CORROSIVOS, MATERIALES PEGAJOSOS O VISCOSOS,

PASTAS SEMILÍQUIDAS FIBROSAS, LODOS, ALIMENTOS,PRODUCTOS FARMACÉUTICOS.

VENTAJASBAJO COSTO.

NO TIENEN EMPAQUETADURAS.NO HAY POSIBILIDAD DE FUGAS POR EL VÁSTAGO.

INMUNE A LOS PROBLEMAS DE OBSTRUCCIÓN, CORROSIÓN OFORMACIÓN DE GOMAS EN LOS PRODUCTOS QUE CIRCULAN.

DESVENTAJASDIAFRAGMA SUSCEPTIBLE DE DESGASTE.

ELEVADA TORSIÓN AL CERRAR CON LA TUBERÍA LLENA.

VARIACIONESTIPO CON VERTEDERO Y TIPO EN LÍNEA RECTA.

MATERIALESMETÁLICOS, PLÁSTICOS MACIZOS, CON CAMISA, EN GRAN

VARIEDAD DE CADA UNO.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

LUBRICAR A INTERVALOS PERIÓDICOS.NO UTILIZAR BARRAS, LLAVES NI HERRAMIENTAS PARA CERRARLA.

ESPECIFICACIONES PARA EL PEDIDOMATERIAL DEL CUERPO.

MATERIAL DEL DIAFRAGMA.CONEXIONES DE EXTREMO.

TIPO DEL VÁSTAGO.TIPO DEL BONETE.

TIPO DE ACCIONAMIENTO.PRESIÓN DE FUNCIONAMIENTO.

TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO.

VÁLVULAS DE APRIETELA VÁLVULA DE APRIETE ES DE VUELTAS MÚLTIPLES Y EFECTÚAEL CIERRE POR MEDIO DE UNO O MAS ELEMENTOS FLEXIBLES,

COMO DIAFRAGMAS O TUBOS DE CAUCHO QUE SE PUEDENAPRETAR U OPRIMIR ENTRE SI PARA CORTAR LA CIRCULACIÓN.

RECOMENDADA PARASERVICIO DE APERTURA Y CIERRE.

SERVICIO DE ESTRANGULACIÓN.PARA TEMPERATURAS MODERADAS.

CUANDO HAY BAJA CAÍDA DE PRESIÓN A TRAVÉS DE LA VÁLVULA.PARA SERVICIOS QUE REQUIEREN POCO MANTENIMIENTO.

APLICACIONESPASTAS SEMILÍQUIDAS, LODOS Y PASTAS DE MINAS, LÍQUIDOS CONGRANDES CANTIDADES DE SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN, SISTEMAS

PARA CONDUCCIÓN NEUMÁTICA DE SÓLIDOS, SERVICIO DEALIMENTOS.

VENTAJASBAJO COSTO.

POCO MANTENIMIENTO.NO HAY OBSTRUCCIONES O BOLSAS INTERNAS QUE LA

OBSTRUYAN.DISEÑO SENCILLO.

NO CORROSIVA Y RESISTENTE A LA ABRASIÓN.

DESVENTAJASAPLICACIÓN LIMITADA PARA VACIÓ.

DIFÍCIL DE DETERMINAR EL TAMAÑO.

VARIACIONESCAMISA O CUERPO DESCUBIERTO; CAMISA O CUERPO METÁLICOS

ALOJADOS.

MATERIALESCAUCHO, CAUCHO BLANCO, HYPALON, POLIURETANO, NEOPRENO,NEOPRENO BLANCO, BUNA-N, BUNA-S, VITON A, BUTILO, CAUCHO

DE SILICONAS, TFE.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

LOS TAMAÑOS GRANDES PUEDEN REQUERIR SOPORTES ENCIMA ODEBAJO DE LA TUBERÍA, SI LOS SOPORTES PARA EL TUBO SON

INADECUADOS.

ESPECIFICACIONES PARA EL PEDIDOPRESIÓN DE FUNCIONAMIENTO.

TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO.MATERIALES DE LA CAMISA.

CAMISA DESCUBIERTA O ALOJADA.

VÁLVULAS DE RETENCIÓN (CHECK) Y DE DESAHOGO (ALIVIO)HAY DOS CATEGORÍAS DE VÁLVULAS Y SON PARA USO

ESPECÍFICO, MÁS BIEN QUE PARA SERVICIO GENERAL: VÁLVULASDE RETENCIÓN (CHECK) Y VÁLVULAS DE DESAHOGO (ALIVIO). AL

CONTRARIO DE LOS OTROS TIPOS DESCRITOS, SON VÁLVULAS DEACCIONAMIENTO AUTOMÁTICO, FUNCIONAN SIN CONTROLES

EXTERNOS Y DEPENDEN PARA SU FUNCIONAMIENTO DE SENTIDODE CIRCULACIÓN O DE LAS PRESIONES EN EL SISTEMA DE

TUBERÍA. COMO AMBOS TIPOS SE UTILIZAN EN COMBINACIÓN CONVÁLVULAS DE CONTROL DE CIRCULACIÓN, LA SELECCIÓN DE LAVÁLVULA, CON FRECUENCIA, SE HACE SOBRE LA BASE DE LAS

CONDICIONES PARA SELECCIONAR LA VÁLVULA DE CONTROL DECIRCULACIÓN.

VÁLVULAS DE RETENCIÓN (CHECK).LA VÁLVULA DE RETENCIÓN (FIG. 1-8) ESTA DESTINADA A IMPEDIR

UNA INVERSIÓN DE LA CIRCULACIÓN. LA CIRCULACIÓN DEL LÍQUIDOEN EL SENTIDO DESEADO ABRE LA VÁLVULA; AL INVERTIRSE LA

CIRCULACIÓN, SE CIERRA. HAY TRES TIPOS BÁSICOS DE VÁLVULASDE RETENCIÓN: 1) VÁLVULAS DE RETENCIÓN DE COLUMPIO, 2) DE

ELEVACIÓN Y 3) DE MARIPOSA.

VÁLVULAS DE RETENCIÓN DEL COLUMPIO.ESTA VÁLVULA TIENE UN DISCO EMBISAGRADO O DE CHARNELA

QUE SE ABRE POR COMPLETO CON LA PRESIÓN EN LA TUBERÍA YSE CIERRA CUANDO SE INTERRUMPE LA PRESIÓN Y EMPIEZA LA

CIRCULACIÓN INVERSA. HAY DOS DISEÑOS: UNO EN "Y" QUE TIENEUNA ABERTURA DE ACCESO EN EL CUERPO PARA EL ESMERILADO

FÁCIL DEL DISCO SIN DESMONTAR LA VÁLVULA DE LA TUBERÍA Y UNTIPO DE CIRCULACIÓN EN LÍNEA RECTA QUE TIENE ANILLOS DE

ASIENTO REEMPLAZABLES.

RECOMENDADA PARACUANDO SE NECESITA RESISTENCIA MÍNIMA A LA CIRCULACIÓN.

CUANDO HAY CAMBIOS POCO FRECUENTES DEL SENTIDO DECIRCULACIÓN EN LA TUBERÍA.

PARA SERVICIO EN TUBERÍAS QUE TIENEN VÁLVULAS DECOMPUERTA.

PARA TUBERÍAS VERTICALES QUE TIENEN CIRCULACIÓNASCENDENTE.

APLICACIONESPARA SERVICIO CON LÍQUIDOS A BAJA VELOCIDAD.

VENTAJASPUEDE ESTAR POR COMPLETO A LA VISTA.

LA TURBULENCIA Y LAS PRESIONES DENTRO DE LA VÁLVULA SONMUY BAJAS.

EL DISCO EN "Y" SE PUEDE ESMERILAR SIN DESMONTAR LAVÁLVULA DE LA TUBERÍA.

VARIACIONESVÁLVULAS DE RETENCIÓN CON DISCO INCLINABLE.

MATERIALESCUERPO: BRONCE, HIERRO FUNDIDO, ACERO FORJADO, MONEL,

ACERO FUNDIDO, ACERO INOXIDABLE, ACERO AL CARBONO.

COMPONENTES: DIVERSOS.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

EN LAS TUBERÍAS VERTICALES, LA PRESIÓN SIEMPRE DEBE ESTARDEBAJO DEL ASIENTO.SI UNA VÁLVULA NO CORTA EL PASO,EXAMINAR LA SUPERFICIE DEL ASIENTO.SI EL ASIENTO ESTA

DAÑADA O ESCORIADO, SE DEBE ESMERILAR OREEMPLAZAR.ANTES DE VOLVER A ARMAR, LIMPIAR CON CUIDADO

TODAS LAS PIEZAS INTERNAS.

VÁLVULAS DE RETENCIÓN DE ELEVACIÓNUNA VÁLVULA DE RETENCIÓN DE ELEVACIÓN ES SIMILAR A LA

VÁLVULA DE GLOBO, EXCEPTO QUE EL DISCO SE ELEVA CON LAPRESIÓN NORMAL E LA TUBERÍA Y SE CIERRA POR GRAVEDAD Y LA

CIRCULACIÓN INVERSA.

RECOMENDADA PARACUANDO HAY CAMBIOS FRECUENTES DE CIRCULACIÓN EN LA

TUBERÍA.PARA USO CON VÁLVULAS DE GLOBO Y ANGULARES.

PARA USO CUANDO LA CAÍDA DE PRESIÓN A TRAVÉS DE LAVÁLVULA NO ES PROBLEMA.

APLICACIONESTUBERÍAS PARA VAPOR DE AGUA, AIRE, GAS, AGUA Y VAPORES

CON ALTAS VELOCIDADES DE CIRCULACIÓN.

VENTAJASRECORRIDO MÍNIMO DEL DISCO A LA POSICIÓN DE APERTURA

TOTAL.ACCIÓN RÁPIDA.

VARIACIONESTRES TIPOS DE CUERPOS: HORIZONTAL, ANGULAR, VERTICAL.

TIPOS CON BOLA (ESFERA), PISTÓN, BAJO CARGA DE RESORTE,RETENCIÓN PARA VAPOR.

MATERIALESCUERPO: BRONCE, HIERRO, HIERRO FUNDIDO, ACERO FORJADO,

MONEL, ACERO INOXIDABLE, PVC, PENTON, GRAFITOIMPENETRABLE, CAMISA DE TFE.

COMPONENTES: DIVERSOS.

INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN YMANTENIMIENTO

LA PRESIÓN DE LA TUBERÍA DEBE ESTAR DEBAJO DEL ASIENTO.LA VÁLVULA HORIZONTAL SE INSTALA EN TUBERÍAS

HORIZONTALES.LA VÁLVULA VERTICAL SE UTILIZA EN TUBOS VERTICALES CON

CIRCULACIÓN ASCENDENTE, DESDE DEBAJO DEL ASIENTO.SI HAY FUGAS DE LA CIRCULACIÓN INVERSA, EXAMINAR DISCO Y

ASIENTO.

3.3.-TIPOS DE PISTONES.

EL PISTÓN ES UN CILINDRO ABIERTO POR SU BASE INFERIOR,CERRADO EN LA SUPERIOR Y SUJETO A LA BIELA EN SU PARTEINTERMEDIA. EL MOVIMIENTO DEL PISTÓN ES HACIA ARRIBA YABAJO EN EL INTERIOR DEL CILINDRO, COMPRIME LA MEZCLA,TRANSMITE LA PRESIÓN DE COMBUSTIÓN AL CIGÜEÑAL A TRAVÉSDE LA BIELA, FUERZA LA SALIDA DE LOS GASES RESULTANTES DELA COMBUSTIÓN EN LA CARRERA DE ESCAPE Y PRODUCE UNVACÍO EN EL CILINDRO QUE “ASPIRA” LA MEZCLA EN LA CARRERADE ASPIRACIÓN. EL PISTÓN, QUE A PRIMERA VISTA PUEDEPARECER DE LAS PIEZAS MAS SIMPLES, HA SIDO Y ES UNA DE LASQUE HA OBLIGADO A UN MAYOR ESTUDIO. DEBE SER LIGERO, DEFORMA QUE SEAN MÍNIMAS LAS CARGAS DE INERCIA, PERO A SUVEZ DEBE SER LO SUFICIENTEMENTE RÍGIDO Y RESISTENTE PARASOPORTAR EL CALOR Y LA PRESIÓN DESARROLLADOS EN ELINTERIOR DE L LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN. VEAMOS EN ESTAOPORTUNIDAD ALGUNOS TIPOS DE PISTONES SEALED POWER DEFEDERAL MOGUL QUE LES PROPORCIONARÁ UNA MEJORCOMPRENSIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS, BENEFICIOS YMATERIALES DE ESTOS PISTONES PARA SU CORRECTAAPLICACIÓN. COMENZAREMOS POR LOS MATERIALES. LOSPISTONES DE LOS MOTORES ACTUALES USAN COMO ELEMENTOPRINCIPAL EL ALUMINIO, POR SER UN METAL CON AMPLIASCUALIDADES. EN LA FABRICACIÓN DE LOS PISTONES, AL ALUMINIOSE LE AGREGAN OTROS ELEMENTOS PARA OBTENER FORMULASADECUADAS QUE PROPORCIONAN LAS CARACTERÍSTICASPARTICULARES NECESARIAS SEGÚN EL TIPO Y APLICACIÓN DELMOTOR. ESTAS ALEACIONES SON LAS QUE PERMITEN OBTENER UNPRODUCTO DE ALTA CALIDAD COMO ES EL CASO DE LOS PISTONESSEALED POWER.

PISTONES DE ALUMINIO FUNDIDO (SUFIJOS P, NP)UNO DE LOS PROCESOS MÁS ANTIGUOS Y AÚN VIGENTE, ES EL DELA FUNDICIÓN DE LINGOTES DE ALUMINIO EN GRANDES CRISOLES(DONDE SE CALIENTAN LOS METALES HASTA QUE SE FUNDEN OPASAN DE SÓLIDO A LÍQUIDO) QUE LUEGO SE VACÍAN EN MOLDESENFRIADOS POR AGUA BAJO SISTEMAS ESPECIALES.

POSTERIORMENTE, COMIENZA EL PROCESO DE MECANIZADO,EFECTUADO POR DIFERENTES MAQUINARIAS CONTROLADAS PORCOMPUTADORAS Y POR ÚLTIMO PASAN POR UNA SERIE DEPROCESOS TÉRMICOS QUE LES DAN LAS PROPIEDADESREQUERIDAS POR LAS EMPRESAS FABRICANTES DE EQUIPO

ORIGINAL. ESTOS MISMOS PISTONES DE LA MARCA SEALED POWERSON LOS QUE TIENEN LOS VEHÍCULOS QUE SALEN DE LA FABRICAY SON LOS MISMOS OFRECIDOS EN LAS REPUESTERAS COMOPIEZAS DE REPOSICIÓN.

PISTONES FORJADOS A PRESIÓN (SUFIJO F) EN ÉSTE PROCESO SE UTILIZAN TROZOS DE BARRAS DEALEACIONES DE ALUMINIO CORTADOS A LA MEDIDA Y SOMETIDOSA PRESIONES DE HASTA 3000 TONELADAS DE FUERZA, EN LOSTROQUELES SE FORJA CON EXACTITUD LAS DIMENSIONES DELPISTÓN Y LAS RANURAS DE LOS ANILLOS CON MAQUINADOS APRECISIÓN PARA BRINDAR OPTIMA CALIDAD Y CONFIABILIDAD ENEL USO DE ESTOS, TANTO EN MOTORES DE USO DIARIO COMODE TRABAJOS PESADOS E INCLUSO EN LOS MOTORES DEAUTOS DE COMPETENCIAS

PISTONES HIPEREUTECTICOS (PREFIJO H)

ESTOS PISTONES SON FABRICADOS CON MODERNOS SISTEMAS DELA MÁS ALTA TECNOLOGÍA METALÚRGICA EN LA CUAL SE EMPLEANNUEVAS FORMULACIONES QUE PERMITEN AGREGAR UNA MAYORCANTIDAD DE SILICIO, LOGRÁNDOSE UNA EXPANSIÓN MOLECULARUNIFORME DE LOS ELEMENTOS UTILIZADOS EN SU COMPOSICIÓN.ESTA TÉCNICA DE MANUFACTURA PROPORCIONA A ÉSTOSPISTONES CARACTERÍSTICAS ESPECIALES, TALES COMOSOPORTAR MAYOR FUERZA, RESISTENCIA Y CONTROL DE LADILATACIÓN A TEMPERATURAS ALTAS, DISMINUYENDO EL RIESGODE QUE EL PISTÓN SE PEGUE O AGARRE EN EL CILINDRO, LA VIDAÚTIL ES MAYOR YA QUE LAS RANURAS DE LOS ANILLOS Y ELORIFICIO DEL PASADOR DEL PISTÓN SON MÁS DURADERAS,ADEMÁS SE PUEDEN INSTALAR EN LOS NUEVOS MOTORES EIGUALMENTE SE USAN EN MOTORES DE AÑOS ANTERIORES. ESTAPARTICULAR TECNOLOGÍA DE LOS PISTONES SEALED POWER SEIMPONE EN ESPECIAL PARA LAS NUEVAS GENERACIONES DEMOTORES DE ALTA COMPRESIÓN. AL USAR PISTONES CON PREFIJO“H” SU REPARACIÓN SERÁ CONFIABLE

PISTONES CON CAPA DE RECUBRIMIENTO (SUFIJO C)

LOS PRIMEROS MINUTOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTORNUEVO O REPARADO SON CRUCIALES PARA LA VIDA DEL MOTOR.LOS PISTONES DE LA MARCA SEALED POWER HAN ESTADO A LAVANGUARDIA DE LA TECNOLOGÍA DEL RECUBRIMIENTO DE LASFALDAS DEL PISTÓN. INICIALMENTE SE UTILIZÓ EL ESTAÑO (ÉSTELE DA UN COLOR OPACO FIGURA 3) PERO POR SER NOCIVO A LASALUD HA SIDO ELIMINADO POR LOS FABRICANTES DE PISTONES.EN SUSTITUCIÓN SE ESTÁ APLICANDO EL NUEVO RECUBRIMIENTOANTI-FRICCIÓN COMPUESTO POR MOLIBDENO Y GRAFITO EN LASFALDAS (DÁNDOLE UN COLOR NEGRO,

PISTONES FORJADOS DE ALTA COMPRESIÓN PARA MOTORESATMOSFÉRICOS LOS PISTONES SON ALGO ASÍ COMO EL CORAZÓN DEL MOTOR. ENEFECTO, SON LOS QUE IMPRIMEN LA FUERZA A LAS BIELAS Y ALCIGÜEÑAL PARA HACER GIRAR EL MOTOR. LOS PISTONES SUELENSER DE ALEACIÓN DE ALUMINIO FUNDIDO. EN ALGUNOS CASOS DEMOTORES DE ALTAS PRESTACIONES, SON DE ALEACIÓN DEALUMINIO FORJADOS. LA DIFERENCIA ENTRE PISTONES FUNDIDOSO FORJADOS ES ENORME. ES UNA DIFERENCIA ESTRUCTURAL. ENEL MOMENTO DEL MECANIZADO, EN EL CASO DE PISTONESFUNDIDOS, SE CORTAN LAS FIBRAS DEL MATERIAL. EN EL CASO DEPISTONES FORJADOS, LAS FIBRAS DEL MATERIAL SIGUEN LAFORMA DEL PISTÓN SIN QUE HAYA NINGUNA ROTURA DE LASMISMAS. ESTO, UNIDO A UNA DENSIDAD SUPERIOR DEL MATERIAL,HACE QUE EL ESFUERZO QUE PUEDEN SOPORTAR ESTOSPISTONES SEA MUY SUPERIOR AL DE LOS PISTONES FUNDIDOS. SEPUEDEN SUMINISTRAR PISTONES PARA CUALQUIER TIPO DEMOTOR DE GASOLINA, HASTA UN DIÁMETRO DE 105 MM. SEGÚN LASAPLICACIONES, LA SEGMENTACIÓN ES DE 2 O 3 SEGMENTOS,SIEMPRE DE INMEJORABLE CALIDAD. LOS PERFILES DEL PISTÓNASÍ COMO SUS TOLERANCIAS ESTÁN CALCULADOS PARA OFRECERUNA RESISTENCIA MÍNIMA A LA VEZ QUE UNA PERFECTAESTANQUEIDAD. LOS BULONES SON DE ACERO ESPECIAL,LIGEROS, RECTIFICADOS Y MONTADOS FLOTANTES EN PISTÓN. ENCUANTO AL MECANIZADO, ESTÁ HECHO CON MÁQUINAS DECONTROL NUMÉRICO. TODOS NUESTROS PISTONESPROPORCIONAN UNA RELACIÓN DE COMPRESIÓN MÁS ELEVADAQUE LA DE SERIE (DEL ORDEN DE 10,8/1 HASTA 12.5/1 SEGÚN LOSCASOS). DE TODAS FORMAS, PODEMOS SUMINISTRARLE PISTONESSEGÚN SUS NECESIDADES. PARA LOS PISTONES MUY ESPECIALES,PODEMOS FABRICARLOS A PARTIR DE MUESTRA O DE PLANOS.POR ÚLTIMO, CABE RECORDAR QUE UNOS PISTONES DE ALTACOMPRESIÓN SON INDISPENSABLES CUANDO DE TRATA DEMONTAR ÁRBOLES DE LEVAS CON GRANDES TIEMPOS DEAPERTURA DE VÁLVULAS.

- PISTONES FORJADOS DE ALTA COMPRESIÓN PARA MOTORESTURBOLOS MOTORES TURBOALIMENTADOS SON TODAVÍA MÁS EXIGENTESEN CUANTO A LA CALIDAD DE LOS PISTONES CUANDO SEPRETENDE AUMENTAR SU POTENCIA. EN EFECTO, EL AUMENTO DEPOTENCIA EN ESTOS MOTORES SIEMPRE PASA POR AUMENTAR LAPRESIÓN DE SOPLO DEL TURBO. Y ESTO SE TRADUCEINEVITABLEMENTE POR UN NOTABLE AUMENTO DEL ESFUERZO ALQUE SE VEN SOMETIDOS LOS PISTONES. NUESTROS PISTONESTIENEN UN RECONOCIDO PRESTIGIO EN MOTORES TURBO DECOMPETICIÓN. DISPONEMOS GENERALMENTE DE PISTONES ENVARIAS MEDIDAS PARA LOS MOTORES TURBO MÁS DIFUNDIDOS.

UNIDAD IV

CONTROLADORESUN CONTROLADOR AUTOMÁTICO COMPARA EL VALOR REAL DE LA SALIDADE UNA PLANTA CON LA ENTRADA DE REFERENCIA (EL VALOR DESEADO),DETERMINA LA DESVIACIÓN Y PRODUCE UNA SEÑAL DE CONTROL QUEREDUCIRÁ LA DESVIACIÓN A CERO O A UN VALOR PEQUEÑO. LA MANERA ENLA CUAL EL CONTROLADORAUTOMÁTICO PRODUCE LA SEÑAL DE CONTROLSE DENOMINA ACCIÓN DE CONTROL.CLASIFICACIÓN DE LOS CONTROLADORES INDUSTRIALES.LOS CONTROLADORES INDUSTRIALES SE CLASIFICAN, DE ACUERDO CON SUSACCIONES DE CONTROL, COMO:1. DE DOS POSICIONES O DE ENCENDIDO Y APAGADO (ON/OF)2 . PROPORCIONALES3 . INTEGRALES4 . PROPORCIONALES-INTEGRALES5 . PROPORCIONALES-DERIVATIVOS6 . PROPORCIONALES-INTEGRALES-DERIVATIVOSCASI TODOS LOS CONTROLADORES INDUSTRIALES EMPLEAN COMO FUENTEDE ENERGÍA LA ELECTRICIDAD O UN FLUIDO PRESURIZADO, TAL COMO ELACEITE O EL AIRE. LOS CONTROLADORES TAMBIÉN PUEDEN CLASIFICARSE,DE CUERDO CON EL TIPO DE ENERGÍA QUE UTILIZAN EN SU OPERACIÓN,COMO NEUMÁTICOS, HIDRÁULICOS O ELECTRÓNICOS. EL TIPO DECONTROLADOR QUE SE USE DEBE DECIDIRSE CON BASE EN LA NATURALEZADE LA PLANTA Y LAS CONDICIONES OPERACIONALES, INCLUYENDOCONSIDERACIONES TALES COMO SEGURIDAD, COSTO, DISPONIBILIDAD,CONFIABILIDAD, PRECISIÓN, PESO Y TAMAÑO.4.1.-APLICACIONES DE SISTEMAS DE LAZO ABIERTO Y LAZO

CERRADO.

LAZO ABIERTOGENERALMENTE SON MANUALES, PUES REQUIEREN QUE UNA PERSONAEJECUTE UNA ACCIÓN QUE INDIQUE AL SISTEMA QUÉ HACER. LAESTABILIDAD DEL SISTEMA NO ES UN PROBLEMA IMPORTANTE EN ESTETIPO DE SISTEMAS Y ES MÁS FÁCIL DE LOGRAR. SON APLICABLES CUANDOSE CONOCE CON ANTICIPACIÓN LAS ENTRADAS Y NO EXISTENPERTURBACIONES SIGNIFICATIVAS.SE USAN COMPONENTES RELATIVAMENTE PRECISOS Y BARATOS PARAOBTENER EL CONTROL ADECUADO.

EN LA FIGURA SE MUESTRA UN SISTEMA A LAZO ABIERTO. PARAMANTENER CONSTANTE EL NIVEL DEL AGUA EN EL TANQUE ES NECESARIOQUE UNA PERSONA ACCIONE LA VÁLVULA CUANDO EL CAUDAL DE SALIDACAMBIE.LAZO CERRADOSON AUTOMÁTICOS Y OPERAN SIN INTERRUPCIÓN, NI PARTICIPACIÓNEXTERNA.

EN LA FIGURA SE MUESTRA UN SISTEMA A LAZO CERRADO EN DONDE LAVÁLVULA SE ABRE O CIERRA AUTOMÁTICAMENTE, DE ACUERDO CON LASVARIACIONES DE NIVEL, PARA MANTENERLO CONSTANTEELEMENTOS CONSTITUYENTES DE UN SISTEMA A DE CONTROL A LAZOCERRADO

LA FIGURA MUESTRA LOS ELEMENTOS DE UN SISTEMA A LAZO CERRADO.CADA BLOQUE REPRESENTA UN ELEMENTO DEL SISTEMA Y EJECUTA UNAFUNCIÓN EN LA OPERACIÓN DE CONTROL. LAS LÍNEAS ENTRE LOS BLOQUESMUESTRAN LAS SEÑALES DE ENTRADA Y SALIDA DE CADA ELEMENTO, Y LASFLECHAS, LA SECUENCIA DE ACCIONES EN EL ORDEN EN QUE OCURREN.VARIABLE CONTROLADA: SE REFIERE A LA VARIABLE CUYO VALOR DEBEMANTENERSE IGUAL AL DE REFERENCIA, DURANTE EL PROCESO

VARIABLE MEDIDA: ES EL VALOR DE LA VARIABLE QUE SE DESEACONTROLAR. PARA HACERLO,ES NECESARIO CONOCER SU VALOR EN ELPROCESO Y COMPARARLO CON EL VALOR DE REFERENCIA.INSTRUMENTOS DE MEDICÍON: ES EL CONJUNTO DE SENSORES QUE MIDELA VARIABLE QUE DESEAMOS CONTROLAR Y PRODUCE SEÑAL/ES DE SALIDAQUE PROPORCIONALES AL VALOR DE ESTA VARIABLE.SEÑAL DE RETROALIMENTACIÓN: ES LA SALIDA DEL INSTRUMENTO DEMEDIDAVALOR DE REFERENCIA: (.SET POINT.). ES EL VALOR DESEADO DE LAVARIABLE CONTROLADACOMPARADOR: COMPARA EL VALOR DE REFERENCIA CON EL VALORMEDIDO DE LA VARIABLE CONTROLADASEÑAL DE ERROR: ES LA SALIDA DEL DETECTOR COMPARADOR. PROVEE ELVALOR DE LA DIFERENCIA ENTRE EL VALOR DESEADO Y EL MEDIDOACTUADOR: ES UN APARATO O INSTRUMENTO QUE EJECUTA LAS ACCIONESQUE CONDUCEN A LA VARIABLE CONTROLADA A ADQUIRIR EL VALOR DEREFERENCIAVARIABLE MANIPULADA: ES LA VARIABLE QUE SE MANIPULA PARACAMBIAR LAS CONDICIONES DE LA VARIABLE CONTROLADA. EN UN HORNO,LA VÁLVULA DEL GAS SE ABRE O CIERRA PARA CAMBIAR EL VALOR DELFLUJO DE GAS QUE ALIMENTA AL QUEMADOR. SI EL FLUJO AUMENTA, LOHACE TAMBIÉN LA TEMPERATURA, QUE ES LA VARIABLE CONTROLADA.PERTURBACIÓN: ES CUALQUIER FACTOR RESPONSABLE DE CAMBIAR ELVALOR DE LA VARIABLE CONTROLADA Y QUE ESTÁ FUERA DEL CONTROLDEL SISTEMACONTROLADOR: RECIBE LA SEÑAL DE ERROR Y PRODUCE LOS AJUSTESNECESARIOS PARA MINIMIZARLA. PARA NOSOTROS, USUALMENTE UNMICROCONTROLADOR O UNA PC CORRIENDO UN PROGRAMA O ALGORITMOQUE DETERMINE LAS ACCIONES A TOMARLAZO DE CONTROLCOMO VIMOS ENTONCES, EL CONTROL A LAZO CERRADO O CONTROLREALIMENTADO SE REFIERE A UNA OPERACIÓN QUE EN PRESENCIA DEPERTURBACIONES TIENDE A REDUCIR LA DIFERENCIA ENTRE LA SALIDA DEUN SISTEMA Y LA ENTRADA DE REFERENCIA DE MANERA CONTINUA YAUTOMÁTICA, TRATANDO DE MANTENER LES DIFERENCIA POR DEBAJO DEUN MARGEN DE ERROR PREVIAMENTE DETERMINADO. PARA ELLO ESNECESARIO IMPLEMENTAR EN EL CONTROLADOR UN ALGORITMO, ES DECIRUNA SERIE DE PASOS Y CÁLCULOS, QUE DETERMINE LAS ACCIONES ATOMAR. POR EJEMPLO, SI ESTAMOS CONTROLANDO LA TEMPERATURA DEUN PROCESO QUÍMICO Y SE ESTÁ ENFRIANDO ¿CUÁNTO DEBE ABRIRSE LAVÁLVULA DEL GAS PARA MANTENER ESA TEMPERATURA SINRECALENTARLO?

EL ALGORITMO MÁS COMÚNMENTE UTILIZADO PARA EL CONTROL ES ELCONOCIDO COMO PID, POR LAS INICIALES, EN INGLÉS O ESPAÑOL, DE LOSTRES MODOS DIFERENTES DE CONTROL QUE INTEGRA EN UNO SOLO:PROPORCIONAL, INTEGRAL Y DERIVATIVO.EL MODO PROPORCIONAL DETERMINA LA REACCIÓN AL VALOR DE ERROREXISTENTE EN EL INSTANTE ACTUAL. EL MODO INTEGRAL CONSIDERA LAREACCIÓN BASADO EN LA ACUMULACIÓN DE LOS ERRORES RECIENTES ENEL TIEMPO Y EL MODO DERIVATIVO LO HACE SEGÚN LA TASA DE CAMBIO(VELOCIDAD DE VARIACIÓN) DE ESOS ERRORES RECIENTES.

LA SUMATORIA DE LOS TRES -PONDERADA CADA UNA POR UNA CONSTANTEKP, KI, KD, RESPECTIVAMENTE- DETERMINA LA ACCIÓN CORRECTIVA FINALQUE SE TOMARÁ SOBRE LA VARIABLE CONTROLADA. AJUSTANDO LASCONSTANTES K EN EL ALGORITMO SE PUEDE CONSEGUIR UN CONTROL MUYPRECISO SOBRE EL EL GRADO DE RESPUESTA AL ERROR, ASÍ COMO LAPREVENCIÓN DE LAS SOBRECARGAS Y DE LA OSCILACIONES BRUSCAS DELSISTEMA.4.2.1.- ON-OFF.

ACCIÓN DE CONTROL DE DOS POSICIONES O DE ENCENDIDO Y APAGADO(ON/OFF).EN UN SISTEMA DE CONTROL DE DOS POSICIONES, EL ELEMENTO DEACTUACIÓN SOLO TIENE DOS POSICIONES FIJAS QUE, EN MUCHOS CASOS,SON SIMPLEMENTE ENCENDIDO Y APAGADO. EL CONTROL DE DOSPOSICIONES O DE ENCENDIDO Y APAGADO ES RELATIVAMENTE SIMPLE YBARATO, RAZÓN POR LA CUAL SU USO ES EXTENDIDO EN ISTEMAS DECONTROL TANTO INDUSTRIALES COMO DOMÉSTICOS.ES COMÚN QUE LOS CONTROLADORES DE DOS POSICIONES SEANDISPOSITIVOS ELÉCTRICOS, EN CUYO CASO SE USA EXTENSAMENTE UNA

VÁLVULA ELÉCTRICA OPERADA POR SOLENOIDES. LOS CONTROLADORESNEUMÁTICOS PROPORCIONALES CON GANANCIAS MUY ALTAS FUNCIONANCOMO CONTROLADORES DE DOS POSICIONES Y, EN OCASIONES, SEDENOMINAN CONTROLADORES NEUMÁTICOS DE DOS POSICIONES SEMUESTRA UN SISTEMADE CONTROL DEL LIQUIDO QUE ES CONTROLADO POR UNA ACCIÓN DECONTROL DE DOS POSICIONES.

4.2.2.- PROPORCIONAL.ACCIÓN DE CONTROL PROPORCIONAL PARA UN CONTROLADOR CONACCIÓN DE CONTROL PROPORCIONAL, LA RELACIÓN ENTRE LA SALIDA DELCONTROLADOR U(T) Y LA SEÑAL DE ERROR E(T) ES:UT=KPET O BIEN, EN CANTIDADES TRANSFORMADAS POR EL MÉTODO DELAPLACE USES=KP EN DONDEKP SE CONSIDERA LA GANANCIA PROPORCIONAL CUALQUIERA QUE SEA ELMECANISMO REAL Y LA FORMA DE LA POTENCIA DE OPERACIÓN, ELCONTROLADOR PROPORCIONAL ES, EN ESENCIA, UN AMPLIFICADOR CONUNA GANANCIA AJUSTABLE. EL CONTROLADOR PROPORCIONAL ES EL TIPOMÁS SIMPLE DE CONTROLADOR, CON EXCEPCIÓN DEL CONTROLADOR DEDOS ESTADOS (DEL CUAL SE HACE MENCIÓN EN LA PRIMERA PARTE DELTEXTO) LA ECUACI6N CON QUE SE DESCRIBE SU FUNCIONAMIENTO ES LASIGUIENTE:MT=M+KCRT-CT O MT=M+KCETDONDE:M(T) = SALIDA DEL CONTROLADOR, PSIG O MAR(T) = PUNTO DE CONTROL, PSIG O MAC(R) = VARIABLE QUE SE CONTROLA, PSIG O MA; ÉSTA ES LA SEÑAL QUELLEGA DEL TRANSMISOR.E(R) = SEÑAL DE ERROR, PSI O MA; ÉSTA ES LA DIFERENCIA ENTRE ELPUNTO DE CONTROL Y LA VARIABLE QUE SE CONTROLA. KC = GANANCIA DEL CONTROLADOR, PSI/PSI Ó MA/MA

M = VALOR BASE, PSIG O MA. EL SIGNIFICADO DE ESTE VALOR ES LA SALIDADEL CONTROLADOR CUANDO EL ERROR ES CERO; GENERALMENTE SE TIJADURANTE LA CALIBRACIÓN DEL CONTROLADOR, EN EL MEDIO DE LAESCALA, 9 PSIG O 12 MA. ES INTERESANTE NOTAR QUE ES PARA UN CONTROLADOR DE ACCIÓNINVERSA; SI LA VARIABLE QUE SE CONTROLA, C(F), SE INCREMENTA EN UNVALOR SUPERIOR AL PUNTO DE CONTROL, R(T), EL ERROR SE VUELVENEGATIVO Y, COMO SE VE EN LA ECUACIÓN, LA SALIDA DEL CONTROLADOR,M(T), DECRECE. LA MANERA COMÚN CON QUE SE DESIGNA MATEMÁTICAMENTEUN CONTROLADOR DE ACCIÓN DIRECTA ES HACIENDO NEGATIVA LA GANANCIADEL CONTROLADOR, KC; SIN EMBARGO, SE DEBE RECORDAR QUE EN LOSCONTROLADORES INDUSTRIALES NO HAY GANANCIAS NEGATIVAS, SINOÚNICAMENTE POSITIVAS, LO CUAL SE RESUELVE CON EL SELECTORINVERSO/DIRECTO. LA KC NEGATIVA SE UTILIZA CUANDO SE HACE EL ANÁLISISMATEMÁTICO DE UN SISTEMA DE CONTROL EN EL QUE SE REQUIERE UNCONTROLADOR DE ACCIÓN DIRECTA. SE VE QUE LA SALIDA DEL CONTROLADORES PROPORCIONAL AL ERROR ENTRE EL PUNTO DE CONTROL Y LA VARIABLEQUE SE CONTROLA; LA PROPORCIONALIDAD LA DA LA GANANCIA DELCONTROLADOR, K,; CON ESTA GANANCIA O SENSIBILIDAD DELCONTROLADOR SE DETERMINA CUÁNTO SE MODIFICA LA SALIDA DELCONTROLADOR CON UN CIERTO CAMBIO DE ERROR. ESTO SE ILUSTRAGRÁFICAMENTE

EFECTO DE LA GANANCIA DEL CONTROLADOR SOBRE LA SALIDA DELCONTROLADOR. (A) CONTROLADOR DE ACCIÓN DIRECTA. (B)CONTROLADOR DE ACCIÓN INVERSA. LOS CONTROLADORES QUE SONÚNICAMENTE PROPORCIONALES TIENEN LA VENTAJA DE QUE SOLOCUENTAN CON UN PARÁMETRO DE AJUSTE, KC SIN EMBARGO, ADOLECEN DEUNA GRAN DESVENTAJA, OPERAN CON UNA DESVIACIÓN, O “ERROR DEESTADO ESTACIONARIO” EN LA VARIABLE QUE SE CONTROLA. A FIN DEAPRECIAR DICHA DESVIACIÓN GRÁFICAMENTE, CONSIDÉRESE EL CIRCUITODE CONTROL DE NIVEL QUE SE MUESTRA EN LA FIGURA 2.2; SUPÓNGASEQUE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN DE DISEÑO SON QI = QO = 150 GPM YH = 6 PIES; SUPÓNGASE TAMBIÉN QUE, PARA QUE PASEN 150 GPM POR LAVÁLVULA DE SALIDA LA PRESIÓN DE AIRE SOBRE ÉSTA DEBE SER DE 9 PSIG.SI EL FLUJO DE ENTRADA SE INCREMENTA, QI, LA RESPUESTA DEL SISTEMACON UN CONTROLADOR PROPORCIONAL ES COMO SE VE.

EL CONTROLADOR LLEVA DE NUEVO A LA VARIABLE A UN VALORESTACIONARIO PERO ESTE VALOR NO ES EL PUNTO DE CONTROLREQUERIDO; LA DIFERENCIA ENTRE EL PUNTO DE CONTROL Y EL VALOR DEESTADO ESTACIONARIO DE LA VARIABLE QUE SE CONTROLA ES LADESVIACIÓN. SE MUESTRAN DOS CURVAS DE RESPUESTA QUECORRESPONDEN A DOS DIFERENTES VALORES DEL PARÁMETRO DE AJUSTEKC,. SE APRECIA QUE CUANTO MAYOR ES EL VALOR DE KC, TANTO MENOR ESLA DESVIACIÓN, PERO LA RESPUESTA DEL PROCESO SE HACE MÁSOSCILATORIA; SIN EMBARGO, PARA LA MAYORÍA DE LOS PROCESOS EXISTEUN VALOR MÁXIMO DE KC, MÁS ALLÁ DEL CUAL EL PROCESO SE HACEINESTABLE.

4.2.3.-PROPORCIONAL + INTEGRAL.LA MAYORÍA DE LOS PROCESOS NO SE PUEDEN CONTROLAR CON UNADESVIACIÓN, ES DECIR, SE DEBEN CONTROLAR EN EL PUNTO DE CONTROL, YEN ESTOS CASOS SE DEBE AÑADIR INTELIGENCIA AL CONTROLADORPROPORCIONAL, PARA ELIMINAR LA DESVIACIÓN. ESTA NUEVAINTELIGENCIA O NUEVO MODO DE CONTROL ES LA ACCIÓN INTEGRAL O DEREAJUSTE Y EN CONSECUENCIA, EL CONTROLADOR SE CONVIERTE EN UNCONTROLADOR PROPORCIONAL-INTEGRAL (PI). LA SIGUIENTE ES SUECUACIÓN DESCRIPTIVA:MT=M+KCRT-CT+KCΤIRT-CTDTMT=M+KCET+KCΤIETDTDONDEΤI = TIEMPO DE INTEGRACIÓN O REAJUSTE MINUTOS/REPETICIÓN. POR LOTANTO, EL CONTROLADOR PI TIENE DOS PARÁMETROS, KC, Y ΤI , QUE SEDEBEN AJUSTAR PARA OBTENER UN CONTROL SATISFACTORIO. PARA

ENTENDER EL SIGNIFICADO FÍSICO DEL TIEMPO DE REAJUSTE, ΤI ,CONSIDÉRESE EL EJEMPLO HIPOTÉTICO QUE SE MUESTRA , DONDE 7, ES ELTIEMPO QUE TOMA AL CONTROLADOR REPETIR LA ACCIÓN PROPORCIONALY, EN CONSECUENCIA, LAS UNIDADES SON MINUTOS/REPETICIÓN. TANTOMENOR ES EL VALOR DE ΤI , CUANTO MÁS PRONUNCIADA ES LA CURVA DERESPUESTA, LO CUAL SIGNIFICA QUE LA RESPUESTA DEL CONTROLADOR SEHACE MÁS RÁPIDA

RESPUESTA DEL CONTROLADOR PROPORCIONAL INTEGRAL (PI) (ACCIÓNDIRECTA) A UN CAMBIO ESCALÓN EN EL ERROR. OTRA MANERA DEEXPLICAR ESTO ES MEDIANTE LA OBSERVACIÓN DE LA ECUACIÓN , TANTOMENOR ES EL VALOR DE TI, CUANTO MAYOR ES EL TÉRMINO DELANTE DELA INTEGRAL, KCΤI Y, EN CONSECUENCIA, SE LE DA MAYOR PESO A LAACCIÓN INTEGRAL O DE REAJUSTE. DE LA ECUACIÓN (3.1) TAMBIÉN SENOTA QUE, MIENTRAS ESTÁ PRESENTE EL TÉRMINO DE ERROR, ELCONTROLADOR SE MANTIENE CAMBIANDO SU RESPUESTA Y, POR LO TANTO,INTEGRANDO EL ERROR, PARA ELIMINARLO; RECUÉRDESE QUEINTEGRACIÓN TAMBIÉN QUIERE DECIR SUMATORIA. LA FUNCIÓN DETRANSFERENCIA DEL CONTROLADOR ES: USES=KP1+1TISEN DONDE KP, ES LA GANANCIA PROPORCIONAL Y TI SE DENOMINA TIEMPOINTEGRAL. TANTO KP COMO TI SON AJUSTABLES. EL TIEMPO INTEGRALAJUSTA LA ACCIÓN DE CONTROL INTEGRAL, MIENTRAS QUE UN CAMBIO ENEL VALOR DE KP AFECTA LAS PARTES INTEGRAL Y PROPORCIONAL DE LAACCIÓN DE CONTROL. EL INVERSO DEL TIEMPO INTEGRAL TI SE DENOMINAVELOCIDAD DE REAJUSTE. LA VELOCIDAD DE REAJUSTE ES LA CANTIDAD DEVECES POR MINUTO QUE SE DUPLICA LA PARTE PROPORCIONAL DE LAACCIÓN DE CONTROL. LA VELOCIDAD DE REAJUSTE SE MIDE EN TÉRMINOSDE LAS REPETICIONES POR MINUTO. MUESTRA UN DIAGRAMA DE BLOQUESDE UN CONTROLADOR PROPORCIONAL MÁS INTEGRAL. SI LA SEÑAL DEERROR E(T) ES UNA FUNCIÓN ESCALÓN UNITARIO, COMO SE APRECIA EN LA

FIGURA 3.1(B), LA SALIDA DEL CONTROLADOR U(T) SE CONVIERTE EN LOQUE SE MUESTRA .4.2.4.- PROPORCIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVO.

ALGUNAS VECES SE AÑADE OTRO MODO DE CONTROL AL CONTROLADOR PI,ESTE NUEVO MODO DE CONTROL ES LA ACCIÓN DERIVATIVA, QUE TAMBIÉNSE CONOCE COMO RAPIDEZ DE DERIVACIÓN O PREACTUACIÓN; TIENE COMOPROPÓSITO ANTICIPAR HACIA DÓNDE VA EL PROCESO, MEDIANTE LAOBSERVACIÓN DE LA RAPIDEZ PARA EL CAMBIO DEL ERROR, SU DERIVADA.LA ECUACIÓN DESCRIPTIVA ES LA SIGUIENTE:MT=M+KCET+KCΤIETDT+KCΤDD ETDTDONDEΤD= RAPIDEZ DE VARIACIÓN EN MINUTOS POR LO TANTO, ELCONTROLADOR PID SE TIENE TRES PARÁMETROS, C O PB, Τ I O ΤIR Y ΤDQUE SE DEBEN AJUSTAR PARA OBTENER UN CONTROL SATISFACTORIO.NÓTESE QUE SOLO EXISTE UN PARÁMETRO PARA AJUSTE DE DERIVACIÓN,ΤD , EL CUAL TIENE LAS MISMAS UNIDADES, MINUTOS, PARA TODOS LOSFABRICANTES. COMO SE ACABA DE MENCIONAR, CON LA ACCIÓNDERIVATIVA SE DA AL CONTROLADOR LA CAPACIDAD DE ANTICIPAR HACIADÓNDE SE DIRIGE EL PROCESO, ES DECIR, “VER HACIA ADELANTE”,MEDIANTE EL CÁLCULO DE LA DERIVADA DEL ERROR. LA CANTIDAD DE“ANTICIPACIÓN” SE DECIDE MEDIANTE EL VALOR DEL PARÁMETRO DEAJUSTE, ΤD LOS CONTROLADORES PID SE UTILIZAN EN PROCESOS DONDELAS CONSTANTES DE TIEMPO SON LARGAS. EJEMPLOS TÍPICOS DE ELLO SONLOS CIRCUITOS DE TEMPERATURA Y LOS DE CONCENTRACIÓN. LOSPROCESOS EN QUE LAS CONSTANTES DE TIEMPO SON CORTAS(CAPACITANCIA PEQUEÑA) SON RÁPIDOS Y SUSCEPTIBLES AL RUIDO DELPROCESO, SON CARACTERÍSTICOS DE ESTE TIPO DE PROCESO LOS CIRCUITOSDE CONTROL DE FLUJO Y LOS CIRCUITOS PARA CONTROLAR LA PRESIÓN ENCORRIENTES DE LÍQUIDOS. CONSIDÉRESE EL REGISTRO DE FLUJO QUE SEILUSTRA EN LA APLICACIÓN DEL MODO DERIVATIVO SOLO DA COMORESULTADO LA AMPLIFICACIÓN DEL RUIDO, PORQUE LA DERIVADA DELRUIDO, QUE CAMBIA RÁPIDAMENTE, ES UN VALOR GRANDE. LOS PROCESOSDONDE LA CONSTANTE DE TIEMPO ES LARGA (CAPACITANCIA GRANDE) SONGENERALMENTE AMORTIGUADOS Y, EN CONSECUENCIA, MENOSSUSCEPTIBLES AL RUIDO; SIN EMBARGO, SE DEBE ESTAR ALERTA, YA QUE SEPUEDE TENER UN PROCESO CON CONSTANTE DE TIEMPO LARGA, POREJEMPLO, UN CIRCUITO DE TEMPERATURA, EN EL QUE EL TRANSMISOR SEARUIDOSO, EN CUYO CASO SE’ DEBE REPARAR EL TRANSMISOR ANTES DEUTILIZAR EL CONTROLADOR PID.

REGISTRO DE UN CIRCUITO DE FLUJO.LA FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA DE UN CONTROLADOR PID “IDEAL” SEOBTIENE A PARTIR DE LA ECUACIÓN (4.2), LA CUAL SE REORDENA COMOSIGUE: MT-M=KCET-0+KCΤI(ET-0)DT+KCΤDD (ET-0) DEFINIENDO LASVARIABLES DE DESVIACIÓN MT=MR-MET=ET-0 SE OBTIENE LATRANSFORMADA DE LAPLACE Y SE REORDENA PARA OBTENER:MSES=KC1+1ΤIS+ΤDS ESTA FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA SE CONOCE COMO“IDEAL” PORQUE EN LA PRÁCTICA ES IMPOSIBLE IMPLANTAR EL CALCULODE LA DERIVADA, POR LO CUAL SE HACE UNA APROXIMACIÓN MEDIANTE LAUTILIZACIÓN DE UN ADELANTO/RETARDO, DE LO QUE RESULTA LAFUNCIÓN DE TRANSFERENCIA “REAL”: MSES=KC1+1ΤISΤDS+1ΑΤDS+1…….ECUACION 4.4 LOS VALORES TÍPICOS DE Α ESTÁN ENTRE 0.05 Y0.1.EN RESUMEN, LOS CONTROLADORES PID TIENEN TRES PARÁMETROS DEAJUSTE: LA GANANCIA O BANDA PROPORCIONAL, EL TIEMPO DE REAJUSTE ORAPIDEZ DE REAJUSTE Y LA RAPIDEZ DERIVATIVA. LA RAPIDEZ DERIVATIVASE DA SIEMPRE EN MINUTOS. LOS CONTROLADORES PID SE RECOMIENDANPARA CIRCUITOS CON CONSTANTE DE TIEMPO LARGA EN LOS QUE NO HAYRUIDO. LA VENTAJA DEL MODO DERIVATIVO ES QUE PROPORCIONA LACAPACIDAD DE “VER HACIA DÓNDE SE DIRIGE EL PROCESO”.4.3.-SINTONIZACIÓN DE CONTROLES.EL DISEÑO DE CONTROLADORES, TAL COMO SE MOSTRÓ EN LASECCIÓN ANTERIOR, SE REALIZA EN UNCIÓN DEL CONOCIMIENTODEL PROCESO, ES DECIR, A PARTIR DEL MODELO DEL PROCESO,DEL ESQUEMA DE CONTROL Y DE LAS RESTRICCIONES QUE SE LEIMPONEN AL MISMO. A DIFERENCIA DE ELLO, LA SINTONIZACIÓN DELOS CONTROLADORES SE REALIZA SIN QUE SE DISPONGA DEDICHA INFORMACIÓN Y RESULTA SUMANENTE ÚTIL EN LOS CASOSEN QUE LA OBTENCIÓN DEL MODELO DEL PROCESO ES MUYENGORROSA. LOS MÉTODOS DE DISEÑO UTILIZAN RESTRICCIONESPARTICULARES IMPUESTAS A LA RESPUESTA DESEADA QUEPERMITEN DETERMINAR CON PRECISIÓN LOS PARÁMETROS DELCONTROLADOR, EN TANTO QUE EN EL CASO DE LA SINTONIZACIÓNDE UN CONTROLADOR, DICHOS PARÁMETROS SE VAN AJUSTANDO

DE FORMA TAL QUE SE OBTENGA UNA RESPUESTA TEMPORALACEPTABLE.

LOS MÉTODOS DE SINTONIZACIÓN ESTÁN BASADOS EN ESTUDIOSEXPERIMENTALES DE LA RESPUESTA AL ESCALÓN DE DIFERENTESTIPOS DE SISTEMAS, RAZÓN POR LA CUAL LOS PARÁMETROS DELCONTROLADOR QUE SE DETERMINAN UTILIZANDO ESTASMETODOLOGÍAS PODRÍAN DAR COMO RESULTADO UNA RESPUESTAMEDIANAMENTE INDESEABLE. ES POR ELLO QUE DICHOSPARÁMETROS SE UTILIZAN COMO PUNTO DE PARTIDA PARA LADE_NITIVA SINTONIZACIÓN DE LOS MISMOS, LO CUAL SE REALIZARÁAJUSTÁNDOLOS _NAMENTE DE FORMA TAL QUE SE LOGRE OBTENERLA RESPUESTA DESEADA. EN ESTA SECCIÓN SE MOSTRARAN DOSREGLAS DE SINTONIZACIÓN DE CONTROLADORES DESARROLLADASPOR ZIEGLER Y NICHOLS, LAS CUALES SIMPLI_CAN ALTAMENTE ELPROBLEMA DE _JAR LOS PARÁMETROS DE UN CONTROLADOR.DICHAS REGLAS PODRÍAN NO SER LA MEJOR ALTERNATIVA PERO SUSENCILLEZ Y DISPONIBILIDAD LAS MANTIENEN COMO UNA FUERTEOPCIÓN AÚN HOY EN DÍA.

4.4.- APLICACIONES DE CONTROLADORES.LOS REGULADORES PID SON DE MUCHA UTILIDAD, EN LA REGULACIÓN DEPROCESOS INDUSTRIALES, DE TAL MODO QUE LA GRAN MAYORIA DEREGULADORES UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA, SON DE ESTE TIPO, YA QUEPOR LO GENERAL, SE BUSCA SIMPLICIDAD EN LAS ESTRATEGIAS DECONTROL. SE SUELEN UTILIZAR EN PLANTAS INDUSTRIALES, EN ELCONTROL DE NIVELES, PRESIONES, FLUJOS, TEMPERATURAS, MOVIMIENTOSO POSICIONES, VELOCIDADES ETC. LOS PROCESOS ANTERIORMENTEMENCIONADOS, POSEEN CIERTAS CARACTERÍSTICAS DINAMICAS, MUYIMPORTANTES, COMO POR EJEMPLO EL TIEMPO MUERTO, CONSTANTES DETIEMPO, TIEMPO DE ESTABLECIMIENTO O GANANCIAS DE PROCESO. LASCUALES DEFINEN, LA CLASIFICACIÓN DEL PROCESO, EN PROCESOS DEPRIMER ORDEN, DE SEGUNDO ORDEN O DE ORDEN SUPERIOR.EN EL PRESENTE CASO, EL ESTUDIO DE RESPUESTA, EN LAZOS DE CONTROLCON REGULADORES PID, SE LIMITARÁ HASTA PROCESOS DE SEGUNDOORDEN, YA QUE ES HASTA LOS CUALES SE ALCANZA UNA REGULACIÓNADECUADA O ESTABLE, Y POR LO TANTO, ES LA SITUACIÓN QUE SEENCUENTRA EN LA PRACTICA, DEBIENDOSE UTILIZAR PARA PROCESOS DEORDEN SUPERIOR, OTRO TIPO DE ESTRATEGIAS DE CONTROL. POR TALRAZÓN, SE PROPONDRÁ UN MODELO EQUIVALENTE PARA ESTOS PROCESOS,CON EL FIN DE REALIZAR ANALISIS DE RESPUESTA O MODELACIONES, YAQUE LAS CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS DE ESTOS PROCESOS INDUSTRIALESSON IGUALES CUALITATIVAMENTE, AUNQUE CAMBIANCUANTITATIVAMENTE DEPENDIENDO DE LA VARIABLE O PROCESO A SERREGULADO,UNIDAD V

TÓPICOS DE CONTROL ASISTIDO POR COMPUTADORA

EL PROPÓSITO DE ADQUISICIÓN DE DATOS ES MEDIR UNFENÓMENO ELÉCTRICO Y FÍSICO COMO VOLTAJE, CORRIENTE,TEMPERATURA, PRESIÓN O SONIDO. LA ADQUISICIÓN DE DATOSBASADA EN PC UTILIZA UNA COMBINACIÓN DE HARDWAREMODULAR, SOFTWARE DE APLICACIÓN Y UNA PC PARA REALIZARMEDIDAS. MIENTRAS CADA SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS SEDEFINE POR SUS REQUERIMIENTOS DE APLICACIÓN, CADA SISTEMACOMPARTE UNA META EN COMÚN DE ADQUIRIR, ANALIZAR YPRESENTAR INFORMACIÓN. LOS SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DEDATOS INCORPORAN SEÑALES, SENSORES, ACTUADORES,ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES, DISPOSITIVOS DE ADQUISICIÓNDE DATOS Y SOFTWARE DE APLICACIÓN.

LA ADQUISICIÓN DE DATOS O ADQUISICIÓN DE SEÑALES, CONSISTEEN LA TOMA DE MUESTRAS DEL MUNDO REAL (SISTEMAANALÓGICO) PARA GENERAR DATOS QUE PUEDAN SERMANIPULADOS POR UN ORDENADOR U OTRAS ELECTRÓNICAS(SISTEMA DIGITAL). CONSISTE, EN TOMAR UN CONJUNTO DESEÑALES FÍSICAS, CONVERTIRLAS EN TENSIONES ELÉCTRICAS YDIGITALIZARLAS DE MANERA QUE SE PUEDAN PROCESAR EN UNACOMPUTADORA O PAC. SE REQUIERE UNA ETAPA DECONDICIONAMIENTO, QUE ADECUA LA SEÑAL A NIVELESCOMPATIBLES CON EL ELEMENTO QUE HACE LA TRANSFORMACIÓNA SEÑAL DIGITAL. EL ELEMENTO QUE HACE DICHATRANSFORMACIÓN ES EL MÓDULO DE DIGITALIZACIÓN O TARJETADE ADQUISICIÓN DE DATOS (DAQ).

A LO LARGO DEL CURSO SE HA OBSERVADO QUE EXISTEN DOSTIPOS DE CONTROL, EL ANALÓGICO Y EL DIGITAL, SI BIEN ESCIERTO QUE EL PRIMERO ES EL MAS USADO EN PAÍSES DELTERCER MUNDO COMO EL NUESTRO; EL SEGUNDO ES HASTA HOY,EL MAS VENTAJOSO A EMPLEAR EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES.DEBIDO A LO CÓMODO QUE RESULTA TRATAR EXCLUSIVAMENTECON NÚMEROS PUROS Y SER IDEAL PARA LA RESOLUCIÓN DEPROBLEMAS NUMÉRICOS. ASIMISMO LA ALTA VELOCIDADCONSEGUIDA EN LAS SEÑALES DE MANDO A LOS DIVERSOSINSTRUMENTOS DE CONTROL, PERMITE MANTENER EL SET PIONTCASI CONSTANTE Y MONITOREADO EN TODO MOMENTO.

SIN EMBARGO ESTE TIPO DE CONTROL FRENTE AL ANALÓGICO,TIENE LA DESVENTAJA DE QUE AL MUESTREAR EL PROCESOPIERDE PARTE DE LA INFORMACIÓN. LO ANTERIOR PUEDE SERCORREGIDO CON COMPLEJOS ALGORITMOS MATEMÁTICOS (ALCOMPARAR ESTE Y EL ANALÓGICO EN CUESTIÓN DE COSTOS, ELCONTROL DIGITAL PIERDE GRAVEMENTE) QUE LE ASIGNANVERSATILIDAD E INTERACCIÓN AMIGABLE EN LA MODIFICACIÓN DEPARÁMETROS Y VARIABLES QUE OPERAN EN EL PROCESO.

AUNADO A LO ANTERIOR, CON EL CONTROL DIGITAL ASISTIDO PORCOMPUTADOR SE PUEDE:

• LOGRAR MAYOR RENDIMIENTO DE LOS PROCESOS Y POR LOTANTO UNA MEJOR PRODUCCIÓN CON MENORES COSTES GRACIASA LA UTILIZACIÓN EFICIENTE DEL MATERIAL Y DEL EQUIPO.• MAYOR CALIDAD EN LOS PRODUCTOS FABRICADOS A COSTOSMUY REDUCIDOS.• MAYOR SEGURIDAD, YA QUE LA ACCIÓN DE CORRECCIÓN YACTIVACIÓN DE ALARMAS ES CASI INMEDIATA.

INTRODUCCION AL CONTROL ASISTIDO POR COMPUTADORAHOY EN DÍA, ANTE LA COMPLEJIDAD CRECIENTE DE LOS PROCESOSINDUSTRIALES Y EL AUMENTO EN LA PRODUCCIÓN DE ESTOS,RESULTA NECESARIO DESDE EL PUNTO DE VISTA FINANCIEROLOGRAR UNA PRODUCCIÓN ÓPTIMA; QUE SEA CAPAZ DE REDUCIRSUS COSTOS Y DE PROPORCIONAR UNA CALIDAD BUENA EN SUSPRODUCTOS. LO ANTERIOR SOLO PUEDE LOGRARSE CON UNADECUADO CONTROL INDUSTRIAL. A LO LARGO DEL CURSO SE HAOBSERVADO QUE EXISTEN DOS TIPOS DE CONTROL, ELANALÓGICO Y EL DIGITAL, SI BIEN ES CIERTO QUE EL PRIMERO ESEL MAS USADO EN PAÍSES DEL TERCER MUNDO COMO ELNUESTRO; EL SEGUNDO ES HASTA HOY, EL MAS VENTAJOSO AEMPLEAR EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES. DEBIDO A LOCÓMODO QUE RESULTA TRATAR EXCLUSIVAMENTE CON NÚMEROSPUROS Y SER IDEAL PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMASNUMÉRICOS. ASIMISMO LA ALTA VELOCIDAD CONSEGUIDA EN LASSEÑALES DE MANDO A LOS DIVERSOS INSTRUMENTOS DECONTROL, PERMITE MANTENER EL SET POINT CASI CONSTANTE YMONITOREADO EN TODO MOMENTO. SIN EMBARGO ESTE TIPO DECONTROL FRENTE AL ANALÓGICO, TIENE LA DESVENTAJA DE QUEAL MUESTREAR EL PROCESO PIERDE PARTE DE LA INFORMACIÓN.LO ANTERIOR PUEDE SER CORREGIDO CON COMPLEJOSALGORITMOS MATEMÁTICOS (AL COMPARAR ESTE Y EL ANALÓGICOEN CUESTIÓN DE COSTOS, EL CONTROL DIGITAL PIERDEGRAVEMENTE) QUE LE ASIGNAN VERSATILIDAD E INTERACCIÓNAMIGABLE EN LA MODIFICACIÓN DE PARÁMETROS Y VARIABLESQUE OPERAN EN EL PROCESO. AUNADO A LO ANTERIOR, CON ELCONTROL DIGITAL ASISTIDO POR COMPUTADOR SE PUEDE:LOGRAR MAYOR RENDIMIENTO DE LOS PROCESOS Y POR LOTANTO UNA MEJOR PRODUCCIÓN CON MENORES COSTES GRACIASA LA UTILIZACIÓN EFICIENTE DEL MATERIAL Y DEL EQUIPO.

•MAYOR CALIDAD EN LOS PRODUCTOS FABRICADOS A COSTOSMUY REDUCIDOS.• MAYOR SEGURIDAD, YA QUE LA ACCIÓN DE CORRECCIÓN YACTIVACIÓN DE ALARMAS ES CASI INMEDIATA. PROPORCIONA UNAGRAN CANTIDAD DE INFORMACIÓN A LA DIRECCIÓN DE CONTROL,EN FORMA SIMULTÁNEA Y EN TIEMPO REAL.

5.1.-ADQUISICIÓN DE DATOS.LA ADQUISICIÓN DE DATOS O ADQUISICIÓN DE SEÑALES,

CONSISTE EN LA TOMA DE MUESTRAS DEL MUNDO REAL (SISTEMAANALÓGICO) PARA GENERAR DATOS QUE PUEDAN SER

MANIPULADOS POR UN ORDENADOR U OTRAS ELECTRÓNICAS(SISTEMA DIGITAL). CONSISTE, EN TOMAR UN CONJUNTO DESEÑALES FÍSICAS, CONVERTIRLAS EN TENSIONES ELÉCTRICAS YDIGITALIZARLAS DE MANERA QUE SE PUEDAN PROCESAR EN UNACOMPUTADORA O PAC. SE REQUIERE UNA ETAPA DEACONDICIONAMIENTO, QUE ADECUA LA SEÑAL A NIVELESCOMPATIBLES CON EL ELEMENTO QUE HACE LA TRANSFORMACIÓNA SEÑAL DIGITAL. EL ELEMENTO QUE HACE DICHATRANSFORMACIÓN ES EL MÓDULO DE DIGITALIZACIÓN O TARJETADE ADQUISICIÓN DE DATOS (DAQ).

PROCESO DE ADQUISICIÓN DE DATOS DEFINICIONESDATO: REPRESENTACIÓN SIMBÓLICA (NUMÉRICA, ALFABÉTICA...),ATRIBUTO O CARACTERÍSTICA DE UN VALOR. NO TIENE SENTIDO ENSÍ MISMO, PERO CONVENIENTEMENTE TRATADO (PROCESADO) SEPUEDE UTILIZAR EN LA RELACIÓN DE CÁLCULOS O TOMA DEDECISIONES. ADQUISICIÓN: RECOGIDA DE UN CONJUNTO DEVARIABLES FÍSICAS, CONVERSIÓN EN VOLTAJE Y DIGITALIZACIÓNDE MANERA QUE SE PUEDAN PROCESAR EN UN ORDENADOR.SISTEMA: CONJUNTO ORGANIZADO DE DISPOSITIVOS QUEINTERACTÚAN ENTRE SÍ OFRECIENDO PRESTACIONES MÁSCOMPLETAS Y DE MÁS ALTO NIVEL. UNA VEZ QUE LAS SEÑALESELÉCTRICAS SE TRANSFORMARON EN DIGITALES, SE ENVÍAN ATRAVÉS DEL BUS DE DATOS A LA MEMORIA DEL PC. UNA VEZ LOSDATOS ESTÁN EN MEMORIA PUEDEN PROCESARSE CON UNAAPLICACIÓN ADECUADA, ARCHIVARLAS EN EL DISCO DURO,VISUALIZARLAS EN LA PANTALLA, ETC.BIT DE RESOLUCIÓN: NÚMERO DE BITS QUE EL CONVERTIDORANALÓGICO A DIGITAL (ADC) UTILIZA PARA REPRESENTAR UNASEÑAL.RANGO: VALORES MÁXIMO Y MÍNIMO ENTRE LOS QUE EL SENSOR,INSTRUMENTO O DISPOSITIVO FUNCIONAN BAJO UNASESPECIFICACIONES.TEOREMA DE NYQUIST: AL MUESTREAR UNA SEÑAL, LAFRECUENCIA DE MUESTREO DEBE SER MAYOR QUE DOS VECES ELANCHO DE BANDA DE LA SEÑAL DE ENTRADA, PARA PODERRECONSTRUIR LA SEÑAL ORIGINAL DE FORMA EXACTA A PARTIR DESUS MUESTRAS. EN CASO CONTRARIO, APARECERÁ EL FENÓMENODEL ALIASING QUE SE PRODUCE AL INFRA-MUESTREAR. SI LASEÑAL SUFRE ALIASING, ES IMPOSIBLE RECUPERAR EL ORIGINAL.VELOCIDAD DE MUESTREO RECOMENDADA:

*FRECUENCIA MAYOR (MEDIDA DE FRECUENCIA) *FRECUENCIA MAYOR (DETALLE DE LA FORMA DE ONDA)

LOS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS,POSEEN SENSORES ADECUADOS QUE CONVIERTEN CUALQUIERPARÁMETRO DE MEDICIÓN DE UNA SEÑAL ELÉCTRICA, QUE SEADQUIRIERE POR EL HARDWARE DE ADQUISICIÓN DE DATOS. LOSDATOS ADQUIRIDOS SE VISUALIZAN, ANALIZAN, Y ALMACENAN ENUN ORDENADOR, YA SEA UTILIZANDO EL PROVEEDOR DE

SOFTWARE SUMINISTRADO U OTRO SOFTWARE. LOS CONTROLES YVISUALIZACIONES SE PUEDEN DESARROLLAR UTILIZANDO VARIOSLENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE PROPÓSITO GENERAL COMOVISUALBASIC, C++, FORTRAN, JAVA, LISP, PASCAL. LOS LENGUAJESESPECIALIZADOS DE PROGRAMACIÓN UTILIZADOS PARA LAADQUISICIÓN DE DATOS INCLUYEN EPICS, UTILIZADA EN LACONSTRUCCIÓN DE GRANDES SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DEDATOS, LABVIEW, QUE OFRECE UN ENTORNO GRÁFICO DEPROGRAMACIÓN OPTIMIZADO PARA LA ADQUISICIÓN DE DATOS, YMATLAB. ESTOS ENTORNOS DE ADQUISICIÓN PROPORCIONAN UNLENGUAJE DE PROGRAMACIÓN ADEMÁS DE BIBLIOTECAS YHERRAMIENTAS PARA LA ADQUISICIÓN DE DATOS Y POSTERIORANÁLISIS. DE LA MISMA MANERA QUE SE TOMA UNA SEÑALELÉCTRICA Y SE TRANSFORMA EN UNA DIGITAL PARA ENVIARLA ALORDENADOR, SE PUEDE TAMBIÉN TOMAR UNA SEÑAL DIGITAL OBINARIA Y CONVERTIRLA EN UNA ELÉCTRICA. EN ESTE CASO ELELEMENTO QUE HACE LA TRANSFORMACIÓN ES UNA TARJETA OMÓDULO DE ADQUISICIÓN DE DATOS DE SALIDA, O TARJETA DECONTROL. LA SEÑAL DENTRO DE LA MEMORIA DEL PC LA GENERAUN PROGRAMA ADECUADO A LAS APLICACIONES QUE QUIERE ELUSUARIO Y, LUEGO DE PROCESARLA, ES RECIBIDA PORMECANISMOS QUE EJECUTAN MOVIMIENTOS MECÁNICOS, ATRAVÉS DE SERVOMECANISMOS, QUE TAMBIÉN SON DEL TIPOTRANSDUCTORES. UN SISTEMA TÍPICO DE ADQUISICIÓN UTILIZASENSORES, TRANSDUCTORES, AMPLIFICADORES, CONVERTIDORESANALÓGICO - DIGITAL (A/D) Y DIGITAL - ANALÓGICO (D/A), PARAPROCESAR INFORMACIÓN ACERCA DE UN SISTEMA FÍSICO DEFORMA DIGITALIZADA.

¿CÓMO SE ADQUIEREN LOS DATOS?LA ADQUISICIÓN DE DATOS SE INICIA CON EL FENÓMENO FÍSICO OLA PROPIEDAD FÍSICA DE UN OBJETO (OBJETO DE LAINVESTIGACIÓN) QUE SE DESEA MEDIR. ESTA PROPIEDAD FÍSICA OFENÓMENO PODRÍA SER EL CAMBIO DE TEMPERATURA O LATEMPERATURA DE UNA HABITACIÓN, LA INTENSIDAD O INTENSIDADDEL CAMBIO DE UNA FUENTE DE LUZ, LA PRESIÓN DENTRO DE UNACÁMARA, LA FUERZA APLICADA A UN OBJETO, O MUCHAS OTRASCOSAS. UN EFICAZ SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PUEDENMEDIR TODOS ESTOS DIFERENTES PROPIEDADES O FENÓMENOS.UN SENSOR ES UN DISPOSITIVO QUE CONVIERTE UNA PROPIEDADFÍSICA O FENÓMENO EN UNA SEÑAL ELÉCTRICACORRESPONDIENTE MEDIBLE, TAL COMO TENSIÓN, CORRIENTE, ELCAMBIO EN LOS VALORES DE RESISTENCIA O CONDENSADOR, ETC.LA CAPACIDAD DE UN SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARAMEDIR LOS DISTINTOS FENÓMENOS DEPENDE DE LOSTRANSDUCTORES PARA CONVERTIR LAS SEÑALES DE LOSFENÓMENOS FÍSICOS MENSURABLES EN LA ADQUISICIÓN DEDATOS POR HARDWARE. TRANSDUCTORES SON SINÓNIMO DESENSORES EN SISTEMAS DE DAQ. HAY TRANSDUCTORESESPECÍFICOS PARA DIFERENTES APLICACIONES, COMO LAMEDICIÓN DE LA TEMPERATURA, LA PRESIÓN, O FLUJO DEFLUIDOS. DAQ TAMBIÉN DESPLIEGA DIVERSAS TÉCNICAS DE

ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES PARA MODIFICARADECUADAMENTE DIFERENTES SEÑALES ELÉCTRICAS EN TENSIÓN,QUE LUEGO PUEDEN SER DIGITALIZADOS USANDO CED.

LAS SEÑALES PUEDEN SER DIGITALES (TAMBIÉN LLAMADASEÑALES DE LA LÓGICA) O ANALÓGICAS EN FUNCIÓN DELTRANSDUCTOR UTILIZADO.

EL ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES SUELE SER NECESARIO SI LASEÑAL DESDE EL TRANSDUCTOR NO ES ADECUADO PARA LA DAQHARDWARE QUE SE UTILIZA. LA SEÑAL PUEDE SER AMPLIFICADA ODESAMPLIFICADA, O PUEDE REQUERIR DE FILTRADO, O UN CIERREPATRONAL, EN EL AMPLIFICADOR SE INCLUYE PARA REALIZARDEMODULACIÓN. VARIOS OTROS EJEMPLOS DEACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES PODRÍA SER EL PUENTE DECONCLUSIÓN, LA PRESTACIÓN ACTUAL DE TENSIÓN O EXCITACIÓNAL SENSOR, EL AISLAMIENTO, LINEALIZACIÓN, ETC. ESTEPRETRATAMIENTO DE LA SEÑAL NORMALMENTE LO REALIZA UNPEQUEÑO MÓDULO ACOPLADO AL TRANSDUCTOR. DAQ HARDWARESON POR LO GENERAL LAS INTERFACES ENTRE LA SEÑAL Y UN PC.PODRÍA SER EN FORMA DE MÓDULOS QUE PUEDEN SERCONECTADOS A LA COMPUTADORA DE LOS PUERTOS (PARALELO,SERIE, USB, ETC...) O RANURAS DE LAS TARJETAS CONECTADAS A(PCI, ISA) EN LA PLACA MADRE. POR LO GENERAL, EL ESPACIO ENLA PARTE POSTERIOR DE UNA TARJETA PCI ES DEMASIADOPEQUEÑO PARA TODAS LAS CONEXIONES NECESARIAS, DE MODOQUE UNA RUPTURA DE CAJA EXTERNA ES OBLIGATORIO. EL CABLEENTRE ESTE RECUADRO Y EL PC ES CARA DEBIDO A LOSNUMEROSOS CABLES Y EL BLINDAJE NECESARIO Y PORQUE ESEXÓTICO. LAS TARJETAS DAQ A MENUDO CONTIENEN MÚLTIPLESCOMPONENTES (MULTIPLEXORES, ADC, DAC, TTL-IO,TEMPORIZADORES DE ALTA VELOCIDAD, MEMORIA RAM). ESTOSSON ACCESIBLES A TRAVÉS DE UN BUS POR UN MICROCONTROLADOR, QUE PUEDE EJECUTAR PEQUEÑOS PROGRAMAS.EL CONTROLADOR ES MÁS FLEXIBLE QUE UNA UNIDAD LÓGICADURA CABLEADA, PERO MÁS BARATO QUE UNA CPU DE MODO QUEES CORRECTO PARA BLOQUEAR CON SIMPLES BUCLES DEPREGUNTAS. DRIVER SOFTWARE NORMALMENTE VIENE CON ELHARDWARE DAQ O DE OTROS PROVEEDORES, Y PERMITE QUE ELSISTEMA OPERATIVO PUEDA RECONOCER EL HARDWARE DAQ YDAR ASÍ A LOS PROGRAMAS ACCESO A LAS SEÑALES DE LECTURAPOR EL HARDWARE DAQ. UN BUEN CONDUCTOR OFRECE UN ALTOY BAJO NIVEL DE ACCESO.

EJEMPLOS DE SISTEMAS DE ADQUISICIÓN Y CONTROL: • DAQ PARA RECOGER DATOS (DATALOGGER) MEDIOAMBIENTALES(ENERGÍAS RENOVABLES E INGENIERÍA VERDE). • DAQ PARA AUDIO Y VIBRACIONES (MANTENIMIENTO, TEST). • DAQ+ CONTROL DE MOVIMIENTO (CORTE CON LASER).• DAQ + CONTROL DE MOVIMIENTO+ VISIÓN ARTIFICIAL (ROBOTSMODERNOS).

TIEMPO DE CONVERSIÓNES EL TIEMPO QUE TARDA EN REALIZAR UNA MEDIDA ELCONVERTIDOR EN CONCRETO, Y DEPENDERÁ DE LA TECNOLOGÍADE MEDIDA EMPLEADA. EVIDENTEMENTE NOS DA UNA COTAMÁXIMA DE LA FRECUENCIA DE LA SEÑAL A MEDIR. ESTE TIEMPOSE MIDE COMO EL TRANSCURRIDO DESDE QUE EL CONVERTIDORRECIBE UNA SEÑAL DE INICIO DE "CONVERSIÓN" (NORMALMENTELLAMADA SOC, START OF CONVERSIÓN) HASTA QUE EN LA SALIDAAPARECE UN DATO VÁLIDO. PARA QUE TENGAMOS CONSTANCIA DEUN DATO VÁLIDO TENEMOS DOS CAMINOS:

• ESPERAR EL TIEMPO DE CONVERSIÓN MÁXIMO QUE APARECE ENLA HOJA DE CARACTERÍSTICAS.• ESPERAR A QUE EL CONVERTIDOR NOS ENVÍE UNA SEÑAL DE FINDE CONVERSIÓN.SI NO RESPETAMOS EL TIEMPO DE CONVERSIÓN, EN LA SALIDATENDREMOS UN VALOR, QUE DEPENDIENDO DE LA CONSTITUCIÓNDEL CONVERTIDOR SERÁ:• UN VALOR ALEATORIO, COMO CONSECUENCIA DE LACONVERSIÓN EN CURSO• EL RESULTADO DE LA ÚLTIMA CONVERSIÓN

LA ETAPA DE ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL CON MÁSDETALLE, EN UNA ETAPA DE ACONDICIONAMIENTO PODEMOSENCONTRAR ESTAS ETAPAS, AUNQUE NO TODAS ESTÁN SIEMPREPRESENTES:

• AMPLIFICACIÓN• EXCITACIÓN• FILTRADO• MULTIPLEXADO• AISLAMIENTO• LINEALIZACIÓN

AMPLIFICACIÓN ¬ ES EL TIPO MÁS COMÚN DEACONDICIONAMIENTO. PARA CONSEGUIR LA MAYOR PRECISIÓNPOSIBLE LA SEÑAL DE ENTRADA DEBE SER AMPLIFICADA DE MODOQUE SU MÁXIMO NIVEL COINCIDA CON LA MÁXIMA TENSIÓN QUE ELCONVERTIDOR PUEDA LEER. AISLAMIENTO - OTRA APLICACIÓNHABITUAL EN EL ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL ES ELAISLAMIENTO ELÉCTRICO ENTRE EL TRANSDUCTOR Y ELORDENADOR, PARA PROTEGER AL MISMO DE TRANSITORIOS DEALTA TENSIÓN QUE PUEDAN DAÑARLO. UN MOTIVO ADICIONALPARA USAR AISLAMIENTO ES EL GARANTIZAR QUE LAS LECTURASDEL CONVERTIDOR NO SON AFECTADAS POR DIFERENCIAS EN ELPOTENCIAL DE MASA O POR TENSIONES EN MODO COMÚN.CUANDO EL SISTEMA DE ADQUISICIÓN Y LA SEÑAL A MEDIR ESTÁNAMBAS REFERIDAS A MASA PUEDEN APARECER PROBLEMAS SI HAYUNA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE AMBAS MASAS,APARECIENDO UN "BUCLE DE MASA", QUE PUEDE DEVOLVERRESULTADOS ERRÓNEOS. MULTIPLEXADO - EL MULTIPLEXADO ESLA CONMUTACIÓN DE LAS ENTRADAS DEL CONVERTIDOR, DE MODO

QUE CON UN SÓLO CONVERTIDOR PODEMOS MEDIR LOS DATOS DEDIFERENTES CANALES DE ENTRADA. PUESTO QUE EL MISMOCONVERTIDOR ESTÁ MIDIENDO DIFERENTES CANALES, SUFRECUENCIA MÁXIMA DE CONVERSIÓN SERÁ LA ORIGINAL DIVIDIDAPOR EL NÚMERO DE CANALES MUESTREADOS. SE ACONSEJA QUELOS MULTIPLEXORES SE UTILIZEN ANTES DEL CONVERSOR YDESPUÉS DEL CONDICIONAMIENTO DEL SEÑAL, YA QUE DE ESTAMANERA NO MOLESTARÁ A LOS AISLANTES QUE PODAMOS TENER.FILTRADO - EL FIN DEL FILTRO ES ELIMINAR LAS SEÑALES NODESEADAS DE LA SEÑAL QUE ESTAMOS OBSERVANDO. POREJEMPLO, EN LAS SEÑALES CUASI-CONTINUAS, (COMO LATEMPERATURA) SE USA UN FILTRO DE RUIDO DE UNOS 4 HZ, QUEELIMINARÁ INTERFERENCIAS, INCLUIDOS LOS 50/60 HZ DE LA REDELÉCTRICA. LAS SEÑALES ALTERNAS, TALES COMO LA VIBRACIÓN,NECESITAN UN TIPO DISTINTO DE FILTRO, CONOCIDO COMO FILTROANTIALIASING, QUE ES UN FILTRO PASABAJO PERO CON UN CORTEMUY BRUSCO, QUE ELIMINA TOTALMENTE LAS SEÑALES DE MAYORFRECUENCIA QUE LA MÁXIMA A MEDIR, YA QUE SE SI NO SEELIMINASEN APARECERÍAN SUPERPUESTAS A LA SEÑAL MEDIDA,CON EL CONSIGUIENTE ERROR. EXCITACIÓN - LA ETAPA DEACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL A VECES GENERA EXCITACIÓNPARA ALGUNOS TRANSDUCTORES, COMO POR EJEMPLOS LASGALGAS "EXTESOMÉTRICAS", "TERMISTORES" O "RTD", QUENECESITAN DE LA MISMA, BIEN POR SU CONSTITUCIÓN INTERNA,(COMO EL TERMISTOR, QUE ES UNA RESISTENCIA VARIABLE CONLA TEMPERATURA) O BIEN POR LA CONFIGURACIÓN EN QUE SECONECTAN (COMO EL CASO DE LAS GALGAS, QUE SE SUELENMONTAR EN UN PUENTE DE WHEATSTONE). LINEALIZACIÓN -MUCHOS TRANSDUCTORES, COMO LOS TERMOPARES, PRESENTANUNA RESPUESTA NO LINEAL ANTE CAMBIOS LINEALES EN LOSPARÁMETROS QUE ESTÁN SIENDO MEDIDOS. AUNQUE LALINEALIZACIÓN PUEDE REALIZARSE MEDIANTE MÉTODOSNUMÉRICOS EN EL SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS, SUELESER UNA BUENA IDEA EL HACER ESTA CORRECCIÓN MEDIANTECIRCUITERÍA EXTERNA.

EJEMPLO:A VECES EL SISTEMA DE ADQUISICIÓN ES PARTE DE UN SISTEMADE CONTROL, Y POR TANTO LA INFORMACIÓN RECIBIDA SEPROCESA PARA OBTENER UNA SERIE DE SEÑALES DE CONTROL.EN ESTE DIAGRAMA PODEMOS VER LOS BLOQUES QUE COMPONENNUESTRO SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS:

COMO VEMOS, LOS BLOQUES PRINCIPALES SON ESTOS:• TRANSDUCTOR• EL ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL• EL CONVERTIDOR ANALÓGICO-DIGITAL• LA ETAPA DE SALIDA (INTERFAZ CON LA LÓGICA)

EL TRANSDUCTOR ES UN ELEMENTO QUE CONVIERTE LAMAGNITUD FÍSICA QUE VAMOS A MEDIR EN UNA SEÑAL DE SALIDA(NORMALMENTE TENSIÓN O CORRIENTE) QUE PUEDE SER

PROCESADA POR NUESTRO SISTEMA. SALVO QUE LA SEÑAL DEENTRADA SEA ELÉCTRICA, PODEMOS DECIR QUE ELTRANSDUCTOR ES UN ELEMENTO QUE CONVIERTE ENERGÍA DE UNTIPO EN OTRO. POR TANTO, EL TRANSDUCTOR DEBE TOMAR POCAENERGÍA DEL SISTEMA BAJO OBSERVACIÓN, PARA NO ALTERAR LAMEDIDA.EL ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL ES LA ETAPA ENCARGADA DEFILTRAR Y ADAPTAR LA SEÑAL PROVENIENTE DEL TRANSDUCTOR ALA ENTRADA DEL CONVERTIDOR ANALÓGICO / DIGITAL. ESTAADAPTACIÓN SUELE SER DOBLE Y SE ENCARGA DE:• ADAPTAR EL RANGO DE SALIDA DEL TRANSDUCTOR AL RANGO DEENTRADA DEL CONVERTIDOR.(NORMALMENTE EN TENSIÓN).• ACOPLAR LA IMPEDANCIA DE SALIDA DE UNO CON LA IMPEDANCIADE ENTRADA DEL OTRO.

LA ADAPTACIÓN ENTRE LOS RANGOS DE SALIDA DELCONVERTIDOR Y EL DE ENTRADA DEL CONVERTIDOR TIENE COMOOBJETIVO EL APROVECHAR EL MARGEN DINÁMICO DELCONVERTIDOR, DE MODO QUE LA MÁXIMA SEÑAL DE ENTRADADEBE COINCIDIR CON LA MÁXIMA QUE EL CONVERTIDOR (PERO NOCON LA MÁXIMA TENSIÓN ADMISIBLE, YA QUE PARA ÉSTA ENTRANEN FUNCIONAMIENTO LAS REDES DE PROTECCIÓN QUE ELCONVERTIDOR LLEVA INTEGRADA). POR OTRO LADO, LAADAPTACIÓN DE IMPEDANCIAS ES IMPRESCINDIBLE YA QUE LOSTRANSDUCTORES PRESENTAN UNA SALIDA DE ALTA IMPEDANCIA,QUE NORMALMENTE NO PUEDE EXCITAR LA ENTRADA DE UNCONVERTIDOR, CUYA IMPEDANCIA TÍPICA SUELE ESTAR ENTRE 1 Y10 K. EL CONVERTIDOR ANALÓGICO/DIGITAL ES UN SISTEMA QUEPRESENTA EN SU SALIDA UNA SEÑAL DIGITAL A PARTIR DE UNASEÑAL ANALÓGICA DE ENTRADA, (NORMALMENTE DE TENSIÓN)REALIZANDO LAS FUNCIONES DE CUANTIFICACIÓN YCODIFICACIÓN. LA CUANTIFICACIÓN IMPLICA LA DIVISIÓN DELRANGO CONTINUO DE ENTRADA EN UNA SERIE DE PASOS, DEMODO QUE PARA INFINITOS VALORES DE LA ENTRADA LA SALIDASÓLO PUEDE PRESENTAR UNA SERIE DETERMINADA DE VALORES.POR TANTO LA CUANTIFICACIÓN IMPLICA UNA PÉRDIDA DEINFORMACIÓN QUE NO PODEMOS OLVIDAR. LA CODIFICACIÓN ES ELPASO POR EL CUAL LA SEÑAL DIGITAL SE OFRECE SEGÚN UNDETERMINADO CÓDIGO BINARIO, DE MODO QUE LAS ETAPASPOSTERIORES AL CONVERTIDOR PUEDAN LEER ESTOS DATOSADECUADAMENTE. ESTE PASO HAY QUE TENERLO SIEMPRE ENCUENTA, YA QUE PUEDE HACER QUE OBTENGAMOS DATOSERRÓNEOS, SOBRE TODO CUANDO EL SISTEMA ADMITE SEÑALESPOSITIVAS Y NEGATIVAS CON RESPECTO A MASA, MOMENTO EN ELCUAL LA SALIDA BINARIA DEL CONVERTIDOR NOS DA TANTO LAMAGNITUD COMO EL SIGNO DE LA TENSIÓN QUE HA SIDO MEDIDA.LA ETAPA DE SALIDA ES EL CONJUNTO DE ELEMENTOS QUEPERMITEN CONECTAR EL S.A.D CON EL RESTO DEL EQUIPO, YPUEDE SER DESDE UNA SERIE DE BUFFERS DIGITALES INCLUIDOSEN EL CIRCUITO CONVERTIDOR, HASTA UNA INTERFAZ RS-232, RS-485 O ETHERNET PARA CONECTAR A UN ORDENADOR O ESTACIÓN

DE TRABAJO, EN EL CASO DE SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOSCOMERCIALES.

VENTAJASFLEXIBILIDAD DE PROCESAMIENTO, POSIBILIDAD DE REALIZAR LASTAREAS EN TIEMPO REAL O EN ANÁLISIS POSTERIORES (A FIN DEANALIZAR LOS POSIBLES ERRORES), GRAN CAPACIDAD DEALMACENAMIENTO, RÁPIDO ACCESO A LA INFORMACIÓN Y TOMADE DECISIÓN, SE ADQUIEREN GRAN CANTIDAD DE DATOS PARAPODER ANALIZAR, POSIBILIDAD DE EMULAR UNA GRAN CANTIDADDE DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN Y ACTIVAR VARIOS INSTRUMENTOSAL MISMO TIEMPO, FACILIDAD DE AUTOMATIZACIÓN, ETC. SEUTILIZA EN LA INDUSTRIA, LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA, ELCONTROL DE MÁQUINAS Y DE PRODUCCIÓN, LA DETECCIÓN DEFALLAS Y EL CONTROL DE CALIDAD ENTRE OTRAS APLICACIONES.

5.2.-CONTROL SUPERVISORIO REMOTO.

5.3.- CONTROL DIGITAL DIRECTO.

EL CONTROL DIGITAL DIRECTO (DDC) ES EL REGISTROAUTOMÁTICO DE UN DISPOSITIVO DIGITAL, COMO LACOMPUTADORA. EL SISTEMA DDC COMPLETÓ SUS OBLIGACIONESCON LA CREACIÓN DEL HARDWARE R-TEC, EL CUAL FUE DISEÑADOPOR EL NEGOCIANTE AUSTRALIANO MIDAC, EN LOS AÑOS 1981-1982, EN AUSTRALIA. ESTE SISTEMA FUE INSTALADO EN LAUNIVERSIDAD DE MELBOURNE Y UTILIZA UNA RED DECOMUNICACIONES EN CADENA, CONECTANDO LOS EDIFICIOS DELCAMPUS A UNA SALA DE CONTROL DEL SISTEMA "FRONT-END", ENEL SÓTANO DEL EDIFICIO ANTIGUO DE GEOLOGÍA DE LA MISMA.

CADA CONTROL REMOTO O UNIDAD DE INTELIGENCIA SATELITAL(SIU) CORRIÓ DOS MICROPROCESADORES Z80, MIENTRAS QUE ELENORME SATÉLITE DELANTERO CORRIÓ SOLO ONCE, EN UNACONFIGURACIÓN DE PROCESAMIENTO EN PARALELO CON LAMEMORIA PAGINADA. LOS MICROPROCESADORES Z80 FUERONDISEÑADOS PARA COMPARTIR LA CARGA QUE PASA POR LASTAREAS ENTRE SÍ A TRAVÉS DE LA MEMORIA COMÚN Y LA RED DECOMUNICACIONES. ESTA FUE LA PRIMERA IMPLEMENTACIÓNEXITOSA DE UN SISTEMA DE PROCESAMIENTO DISTRIBUIDO DECONTROL DIGITAL DIRECTO. LOS CONTROLADORES CENTRALES YLOS CONTROLADORES DE LA UNIDAD EN LOS TERMINALES SONPROGRAMABLES, ES DECIR, EL PROGRAMA DEL CONTROL DIGITALDIRECTO PUEDE SER MODIFICADO CON REQUISITOSPARTICULARES PARA OTROS USOS PREVISTOS.

LAS CARACTERÍSTICAS DEL PROGRAMA INCLUYEN:1- HORARIOS. 2- PUNTOS DE AJUSTE. 3- LOS CONTROLADORES.

4- LA LÓGICA. 5- TEMPORIZADORES. 6- REGISTROS DE TENDENCIA. 7- LAS ALARMAS.

5.4.-INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.

EL CONCEPTO DE INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL

LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL ES UN CONCEPTO INTRODUCIDOPOR LA COMPAÑÍA NATIONALINSTRUMENTS (2001). EN EL AÑO DE 1983, TRUCHARD Y KODOSKY,DE NATIONAL INSTRUMENTS, DECIDIERON ENFRENTAR ELPROBLEMA DE CREAR UN SOFTWARE QUE PERMITIERA UTILIZARLA COMPUTADORA PERSONAL COMO UN INSTRUMENTO PARAREALIZAR MEDICIONES. TRES AÑOS FUERON NECESARIOS PARACREAR LA PRIMERA VERSIÓN DEL SOFTWARE QUE PERMITIÓ, DEUNA MANERA GRÁFICA Y SENCILLA, DISEÑAR UN INSTRUMENTOEN LA COMPUTADORA. DE ESTA MANERA SURGE EL CONCEPTO DEINSTRUMENTO VIRTUAL, DEFINIDO COMO, "UN INSTRUMENTO QUENO ES REAL, SE EJECUTA EN UNA COMPUTADORA Y TIENE SUSFUNCIONES DEFINIDAS POR SOFTWARE." (NATIONALINSTRUMENTS, 2001).

A ESTE SOFTWARE LE DIERON EL NOMBRE DE LABORATORYVIRTUAL INSTRUMENT ENGINEERINGWORKBENCH, MÁS COMÚNMENTE CONOCIDO POR LAS SIGLASLABVIEW. A PARTIR DEL CONCEPTO DE INSTRUMENTO VIRTUAL,SE DEFINE LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL COMO UN SISTEMA DEMEDICIÓN, ANÁLISIS Y CONTROL DE SEÑALES FÍSICAS CON UN PCPOR MEDIO DE INSTRUMENTOS VIRTUALES. LABVIEW, EL PRIMERSOFTWARE EMPLEADO PARA DISEÑAR INSTRUMENTOS EN LA PC,ES UN SOFTWARE QUE EMPLEA UNA METODOLOGÍA DEPROGRAMACIÓN GRÁFICA, A DIFERENCIA DE LOS LENGUAJES DEPROGRAMACIÓN TRADICIONALES. SU CÓDIGO NO SE REALIZAMEDIANTE SECUENCIAS DE TEXTO, SINO EN FORMA GRÁFICA,SIMILAR A UN DIAGRAMA DE FLUJO.

INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL

LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL NACE A PARTIR DEL USO DE LACOMPUTADORA COMO FORMA DE REEMPLAZAR EQUIPOS FÍSICOSPOR SOFTWARE Y ASÍ MANEJAR LA COMPUTADORA COMO SIREALMENTE FUESE UN INSTRUMENTO REAL. EL USUARIO OPERAUN INSTRUMENTO QUE NO ES REAL, REALIZA MEDICIONES CON ÉL,SE EJECUTA EN UNA COMPUTADORA, PERO REALIZA LAS MISMASFUNCIONES QUE UN INSTRUMENTO REAL. EL CONCEPTO DE LAINSTRUMENTACIÓN VIRTUAL ES DE REEMPLAZAR ELEMENTOS

HARDWARE POR SOFTWARE OBTENIENDO SUS MEJORES VENTAJASE INCLUSO MEJORÁNDOLAS. DE ESTA MANERA EL USUARIO FINALDEL SISTEMA SOLO VE LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LASVARIABLES MANIPULADAS EN EL SISTEMA Y BOTONES DECONTROL VIRTUALES EN LA PANTALLA DEL ORDENADOR. ELCONCEPTO DE INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL IMPLICAADQUISICIÓN DE SEÑALES, EL PROCESAMIENTO, ANÁLISIS,ALMACENAMIENTO, DISTRIBUCIÓN Y DESPLIEGUE DE LOS DATOSE INFORMACIÓN RELACIONADOS CON LA MEDICIÓN DE UNA OVARIAS SEÑALES, INTERFAZ HOMBREMÁQUINA, VISUALIZACIÓN,MONITOREO Y SUPERVISIÓN REMOTA DEL PROCESO, LACOMUNICACIÓN CON OTROS EQUIPOS, ETC. UN SISTEMA DEINSTRUMENTACIÓN VIRTUAL ESTA ENFOCADO A LOSINSTRUMENTOS ENCARGADOS DE MEDIR SEÑALES, REGISTRARDATOS Y DECIDIR LAS ACCIONES DE CONTROL, EVIDENTEMENTE,SE REQUIERE DE UNA ETAPA DE ACTUACIÓN, QUE CONFORMA LAINTERFAZ ENTRE LA COMPUTADORA Y EL SISTEMA A CONTROLAR,POR TANTO ESTA ETAPA IMPLICA DRIVERS DE POTENCIA OTRANSDUCTORES DE SEÑAL ESPECIALES. ADEMÁS, EXISTENOTRAS ETAPAS AUXILIARES QUE NO INTERVIENEN EN EL PROCESODE MEDIDA, COMO ES EL CASO DEL SUBSISTEMA DEALIMENTACIÓN. EN LOS ÚLTIMOS 20 AÑOS, EL AUGE EN EL USO DELAS COMPUTADORAS GENERÓ UN CAMBIO EN LAINSTRUMENTACIÓN DE ENSAYOS, MEDICIONES YAUTOMATIZACIÓN. UN IMPORTANTE RESULTADO DE LAUBICUIDAD DE LA COMPUTADORA ES LA INSTRUMENTACIÓNVIRTUAL, LA CUAL OFRECE VARIAS VENTAJAS A CIENTÍFICOS EINGENIEROS QUE REQUIERAN MAYOR CALIDAD, RENDIMIENTO YEFICIENCIA. UN INSTRUMENTO VIRTUAL CONSISTE BÁSICAMENTEDE UNA COMPUTADORA TRADICIONAL O UNA ESTACIÓN DETRABAJO, SOFTWARE DE INSTRUMENTACIÓN, HARDWARE QUESUELE SER ECONÓMICO Y LOS DRIVERS QUE ACTUALMENTEEXISTEN PARA PRÁCTICAMENTE CUALQUIER SISTEMAOPERATIVO.

ALGUNOS PAQUETES DE SOFTWARE UTILIZADOS PARA ESTE FINSON:LABVIEWMATLAB SIMULINKCYBER TOOLSAGILENT-VEE (ANTERIORMENTE HP-VEE)BETA INSTRUMENTS MANAGER

EL HARDWARE USADO GENERALMENTE SE CONECTA VÍA LOSSIGUIENTES PUERTOS:ISAPCIUSBRS-232RS-422

PCMCIAPARALELO EPPCOMPACT PCICAMACPC/104VMEBUSVXI GPIB

ES DECIR, EL PC COMIENZA A SER UTILIZADO PARA REALIZARMEDICIONES DE FENÓMENOS FÍSICOS REPRESENTADOS ENSEÑALES DE CORRIENTE (EJ. 4-20MA) Y/O VOLTAJE (EJ. (0-5VDC).SIN EMBARGO, EL CONCEPTO DE "INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL"VA MÁS ALLÁ DE LA SIMPLE MEDICIÓN DE CORRIENTE O VOLTAJE,SINO QUE TAMBIÉN INVOLUCRA EL PROCESAMIENTO, ANÁLISIS,ALMACENAMIENTO, DISTRIBUCIÓN Y DESPLIEGUE DE LOS DATOSE INFORMACIÓN RELACIONADOS CON LA MEDICIÓN DE UNA OVARIAS SEÑALES ESPECÍFICAS. ES DECIR, EL INSTRUMENTOVIRTUAL NO SE CONFORMA CON LA ADQUISICIÓN DE LA SEÑAL,SINO QUE TAMBIÉN INVOLUCRA LA INTERFAZ HOMBRE MÁQUINA,LAS FUNCIONES DE ANÁLISIS Y PROCESAMIENTO DE SEÑALES, LASRUTINAS DE ALMACENAMIENTO DE DATOS Y LA COMUNICACIÓNCON OTROS EQUIPOS. COMO UN EJEMPLO; EL OSCILOSCOPIOTRADICIONAL VIENE CON PARÁMETROS DE DISEÑO YFUNCIONALIDAD PREDEFINIDOS POR EL FABRICANTE. ES DECIR,LA FUNCIONALIDAD DE ESTE EQUIPO ESTÁ DADA POR ELFABRICANTE Y NO POR EL USUARIO, QUIEN SÓLO SE LIMITA AUTILIZAR SUS CARACTERÍSTICAS. EL CONCEPTO VIRTUAL SURGEDEL HECHO DE QUE CUANDO SE UTILIZA LA COMPUTADORA ES ELUSUARIO MISMO QUIEN DEFINE LOS PARÁMETROS DEFUNCIONALIDAD Y APARIENCIA DE DICHO DISPOSITIVO, POR ESTOSE DICE QUE EL INSTRUMENTO ES VIRTUALIZADO, YA QUE SUSPARÁMETROS PUEDEN SER MODIFICADOS A GUSTO DEL USUARIOY NO DEL FABRICANTE, SEGÚN SEA PRECISO. EN LA FIGURA 1 SEMUESTRA UN EJEMPLO DE UN INSTRUMENTO VIRTUAL HECHOCON LABVIEW:

PANEL FRONTAL DE UN INSTRUMENTO HECHO CON LABVIEWDEBIDO A QUE ESTÁN BASADOS EN PC, LOS INSTRUMENTOSVIRTUALES APROVECHAN INHERENTEMENTE LAS VENTAJAS DELA TECNOLOGÍA. ESTOS AVANCES EN TECNOLOGÍA YRENDIMIENTO INCLUYEN PODEROSOS PROCESADORES, TALESCOMO EL PENTIUM 4, Y SISTEMAS OPERATIVOS Y TECNOLOGÍASTALES COMO MICROSOFT WINDOWS XP, .NET Y EL APPLE MAC OSX. LOS 10 INSTRUMENTOS CONVENCIONALES TAMBIÉN ADOLECENDE NATURALEZA PORTÁTIL, EN CAMBIO, LOS INSTRUMENTOSVIRTUALES QUE CORREN EN COMPUTADORAS PORTÁTILESINCORPORAN AUTOMÁTICAMENTE ESA NATURALEZA PORTÁTILEL INSTRUMENTO VIRTUAL ES DEFINIDO ENTONCES COMO UNACAPA DE SOFTWARE Y HARDWARE QUE SE LE AGREGA A UN PC ENTAL FORMA QUE PERMITE AL USUARIO INTERACTUAR CON LACOMPUTADORA COMO SI ESTUVIESE UTILIZANDO SU PROPIOINSTRUMENTO ELECTRÓNICO HECHO A LA MEDIDA. EN LA TABLA1 SE RESUMEN LAS PRINCIPALES DIFERENCIAS ENTRE ELINSTRUMENTO CONVENCIONAL Y EL INSTRUMENTO VIRTUAL

.

ALGUNOS BENEFICIOS DE LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL SON:FLEXIBILIDADBAJO COSTO DE MANTENIMIENTOREUSABILIDADPERSONALIZACIÓN DE CADA INSTRUMENTORÁPIDA INCORPORACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍASBAJO COSTO POR FUNCIÓN

5.5.- CONTROL DISTRIBUIDO

LOS SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO SON FUNDAMENTALESPARA EL MANEJO DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE LASPLANTAS INDUSTRIALES. SE HA COMPROBADO QUE EL AUMENTODE LA PRODUCTIVIDAD ESTÁ MUY RELACIONADO A LAAUTOMATIZACIÓN DE LOS PROCESOS EN LA MEDIDA QUE SE HAGAUN USO EFICIENTE DE LOS EQUIPOS Y SISTEMAS ASOCIADOS.ACTUALMENTE LA TECNOLOGÍA PERMITE ESTABLECER UNA SERIEDE ESTRATEGIAS DE CONTROL QUE ERAN DE DIFÍCILIMPLEMENTACIÓN HASTA HACE SOLAMENTE ALGUNOS AÑOSATRÁS, EN ESPECIAL EN PROCESOS INDUSTRIALES COMPLEJOS.

EL DESARROLLO DEL CONTROL DISTRIBUIDO EN LA INDUSTRIA VAPARALELO AL DE LAS COMUNICACIONES. CADA VEZ SE HACE MÁSNECESARIO DISPONER DE DISPOSITIVOS INTELIGENTES PARAREALIZAR EL CONTROL O LA SUPERVISIÓN REMOTA, TANTO DEPROCESOS DE FABRICACIÓN, COMO DE ALMACENAMIENTO ODISTRIBUCIÓN. LOS SISTEMAS O REDES DE COMUNICACIÓNEMPLEADOS EN ENTORNOS INDUSTRIALES SE ENCUENTRANCONDICIONADOS A UNA PROBLEMÁTICA ESPECÍFICA QUE LOSHACE DIFERENTES DE LAS REDES DE DATOS O REDES DE OFICINA.

EL DESARROLLO DE LOS MICROPROCESADORES,MICROCONTROLADORES Y CONTROLADORES LÓGICOSPROGRAMABLES (PLCS) DIO LUGAR AL SURGIMIENTO DELCONTROL DISTRIBUIDO. EN ESTE TIPO DE ESQUEMA EL PLC, O UNMICROPROCESADOR, CONTROLA UNA O MÁS VARIABLES DELSISTEMA REALIZANDO UN CONTROL DIRECTO DE LAS MISMAS.ESTOS EQUIPOS DE CONTROL SE COMUNICAN CON OTROSELEMENTOS DE SU NIVEL Y CON EL NIVEL SUPERIOR DESUPERVISIÓN.

EVOLUCIÓN DEL CONTROL DISTRIBUIDOLOS CONCEPTOS DEL CONTROL DISTRIBUIDO TIENEN SUSORÍGENES EN LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL. LOS ELEMENTOS CONLOS QUE SE LLEVABA LAS DECISIONES DE CONTROL ERANMECÁNICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS. ESTO TENÍA ELINCONVENIENTE DE QUE A MEDIDA QUE LAS OPERACIONES DECONTROL Y AUTOMATIZACIÓN SE HACÍAN MÁS COMPLEJAS, LOSTABLEROS DE CONTROL (ARMARIOS ELÉCTRICOS) SE VOLVÍANMÁS VOLUMINOSOS. EN LOS AÑOS 50 CON LA APARICIÓN DE LAELECTRÓNICA DE SEMICONDUCTORES SE REDUCE EL TAMAÑODE LOS ARMARIOS ELÉCTRICOS Y EL NÚMERO DE AVERÍAS PORDESGASTE DE COMPONENTES ELÉCTRICOS. AUNQUE ESTO ERAMUCHO MÁS AMIGABLE QUE LOS TABLEROS ELÉCTRICOS DE LAREVOLUCIÓN INDUSTRIAL, PRESENTABA PROBLEMAS DEFLEXIBILIDAD YA QUE UN SISTEMA DE CONTROL SIRVE SÓLOPARA UNA APLICACIÓN EN ESPECÍFICO, Y NO ES REUTILIZABLE.HACIA FINALES DE LOS AÑOS 70 APARECEN MEJORAS EN LOSAUTÓMATAS DÁNDOLES A ESTOS:

MAYOR MEMORIACAPACIDAD DE GOBERNAR BUCLES DE CONTROLMÁS TIPOS DE E/SLENGUAJES DE PROGRAMACIÓN MÁS POTENTESCOMUNICACIONES MÁS POTENTESEN LOS AÑOS 80 SE CONTINÚA CON MEJORAS, SIENDO ALGUNASDE ESTAS:MAYOR VELOCIDAD DE PROCESODIMENSIONES MÁS REDUCIDASTÉCNICAS DE CONTROL MÁS COMPLEJASMÚLTIPLES LENGUAJES (CONTACTOS, LISTAS DEINSTRUCCIONES, GRAFCET,ETC.)EN LA ACTUALIDAD TENEMOS DISPONIBLES GRAN CANTIDAD DEAUTÓMATAS HÍBRIDOS COMPACTOS, SENCILLOS Y MODULARES,INCLUSO PARA APLICACIONES DOMÉSTICAS. PRESENTANGRANDES POSIBILIDADES DE AMPLIACIÓN. Y CON UNATENDENCIA HACIA UNA EVOLUCIÓN CONTINUA DE LOS SISTEMASDE COMUNICACIÓN, CONSTITUYENDO REDES DE AUTÓMATAS QUEPERMITAN IMPLEMENTACIONES MÁS COMPLEJAS Y SEGURAS. LASNUEVAS CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE

AUTOMATIZACIÓN APUNTAN A INCORPORAR CARACTERÍSTICASDE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS COMO:

ESCALABILIDADAPERTURACONCURRENCIATOLERANCIA A FALLASTRANSPARENCIACONTROL DISTRIBUIDO

SE MUESTRA UN ESQUEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO, DONDEPUEDE OBSERVARSE QUE LA COMUNICACIÓN SE DA ENTRE CADACONTROLADOR DE PROCESO (COMUNICACIÓN HORIZONTAL).

AHORA SE EXPLICA LA FIGURA: EXISTENCIA DE VARIAS UNIDADESDE CONTROL QUE LLEVAN A CABO LAS TAREAS. EN CASO DEAVERÍA O SOBRECARGA DE TRABAJO, SERÁ POSIBLE TRANSFERIRTODO O PARTE DE LAS TAREAS A OTRAS UNIDADES.

Publicado 7th December 2012 por Gilbert Amador

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