Introduccin a la instrumentacin

Instrumentacin; Es el arte o ciencia de aplicar instrumentos de medicin y control a un proceso para determinar la identidad y/o magnitud de ciertas variables fsicas o qumica de limites especficos.Es la aplicacin de tcnica y conocimientos de ingeniera, de dispositivos y de mecanismos para detectar, medir, registrar y controlar una variable o un conjunto de ellas, que pueden estar asociadas en la elaboracin de un producto, en la operacin de una mquina o en cualquier tipo de proceso.

Objetivos: Disminuir la mano de obra. Aumentar la eficacia del proceso. Asegurara la seguridad del proceso de operacin. Aumentar la seguridad del equipo involucrado.

Clasificacin de las variables

En instrumentacin las cantidades o caractersticas que se miden dentro de un proceso se denominan comnmente como variables de medicin, variables de instrumentacin o variables de proceso.

Variable trmicas: Temperatura. Calor especifico. Variable de energa trmica. Valor calorfico.Variable radiacin: Radiacin nuclear. Radiacin electromagntica Variable fotomtrica. Variable de acstica.Variable de fuerza: Fuerza total. Momento. Presin o vasio.Variable de velocidad: Flujo. Rapidez Aceleracin.Variable de cantidad: Masa. Peso.Variable de tiempo: Tiempo. Frecuencia.Variable Geomtrica: Posicin. Contorno. Dimensin. Nivel.Variable de propiedades fsicas: Densidad. Peso especifico. Humedad. Contenido de humedad. ViscosidadVariable elctricas: Voltaje. Corriente elctrica. Inductancia. Capacitancia.

Definiciones y conceptos

Precisin: Se refiere a la dispersin del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersin mayor la precisin. Una medida comn de la variabilidad es ladesviacin estndarde las mediciones y la precisin se puede estimar como una funcin de ella.Exactitud: Se refiere a cuan cerca del valor real se encuentra el valor medido. En trminos estadsticos, la exactitud est relacionada con elsesgode una estimacin. Cuanto menor es el sesgo ms exacta es una estimacin. Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero. Tambin es la mnima variacin de magnitud que puede apreciar un instrumento.Error: Es la desviacin que presenta las medidas practicas de una variable de procesos con relaciones a las medidas tericas o ideales, como resultado de las imperfecciones de las operaciones de los aparatos y de las variables paracitas que afectan el proceso.Clases de instrumentos: Sensores. Indicadores. Controladores. Transmisiones. Vlvulas de control. Convertidores.

Zona muerta: Es el campo de valores de la variable que no hace variar la indicacin o la seal del instrumento, es decir que no produce una respuesta, viene dada, en tanto por ciento del alcance de la medida.Sensibilidad: Es la razn entre el incremento de la seal de la salida o de lectura y el instrumento de la variable que la ocasiona despus de haberse alcanzado el estado de reposo.Resolucin: magnitud de los cambios en escaln de la seal de salida, expresada en tanto por ciento de la salida de toda la escala al ir marcando constantemente la medida en todo el campo. Es el grado con que el instrumento puede discriminar valores equivalentes de una cantidad.

Ruido: Cualquier perturbacin elctrica o seal accidental no deseada que modifica la transicin, indicacin registro de los datos deseados, un caso especial es la interferencia de radio transmisiones RFI.Linealidad: La aproximacin de una curva de calibracin a una linea recta especifica.Clases de instrumentos: Los instrumentos de medicin y de control son relativa mente complejos y su funcin puede comprenderse bien si estn incluidas dentro de una clarificacin adecuada. Como es lgico, pueden existir varias formas para clasificar los instrumentos.Instrumentos ciegos: Son aquellos que no tienen indicacin visible de la variable, son ciegos los instrumentos de alarma tales como presostatos y termostatos (indicadores de presin y de temperatura), que poseen una escala exterior con un ndice de seleccin de la variable, ya que solo ajustan el punto de disparo del interruptor o computador al cruzar la variable el valor seleccionado.

Instrumentos indicadores: Disponen de un ndice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable, segn la amplitud de la escala se dividen concntricos y excentricos. Existen tambin indicadores digitales que muestran la variable en forma numrica con dgito.

Instrumentos registradores: Estos registran un trazo continuo o/a puntos, la variable pueden ser circulares o de grfica, rectangular o alargado, segn sea la forma del grfico.

Elementos primarios de medicin: Son los que estn en contacto con la variable y utilizan u obsorven energa del medio controlado para dar el sistema de medicin, una indicacin en respuesta a la variable de la controlada. Efecto producido por el efecto primario, puede ser un cambio de presin, fuerza, posicin, medicin y elctricas.Transmisores: Son los que captan la variable de proceso a traves del elemento primario de medicin y la transmiten a distancia en forma de seal neumtica de margen de 3 a 15 psi (libras por pulgada cuadrada), o electrnica de 4 a 20 mA de corriente continua a una seal digital. El elemento primario puede formar o no parte integral del transmisor.Transductores: Resibe una seal de entrada funcin de una o mas cantidades fsicas y la convierte modificada a no a una seal de salida.Termopar: Untermopar (tambin llamadotermocupla) es untransductorformado por la unin de dosmetalesdistintos que produce unvoltaje(efecto Seebeck), que es funcin de ladiferencia detemperaturaentre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unin caliente o de medida y el otro denominado "punto fro" o unin fra o de referencia.