introducción a la instrumentación

Introducción a la Instrumentación1.1 DEFINICIONES Y CONCEPTOS

¿Qué es la Instrumentación? Instrumentación es el conjunto de ciencias y tecnologías mediante las cuales se miden cantidades físicas ó químicas con el objeto de obtener información para su archivo, evaluación ó actuación sobre los Sistemas de Control Automático

• Elemento primario que se encarga de captar la magnitud Física o Química directamente del proceso.Sensor

• Un elemento o dispositivo el cual recibe información en una forma de energía y la convierte en una información de la misma forma de energía o en otra formaTransductor

• Un transductor el cual responde a una variable medida por un elemento sensor y convierte esta a una señal de transmisión estándar la que es función solo de la variable medida.

Transmisor

Otros Conceptos Rango: La región entre los límites dentro de los cuales una cantidad es medida, recibida o transmitida, expresada por rango de valores inferiores y superiores.

Rango máximo y mínimo límite: Las cantidades mas altas y más bajas que pueden ser ajustadas para medir.

Span: Diferencia algebraica entre los valores máximos y mínimos del rango.

Error: Se lo define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. El error tiene en general variadas causas. Las que se pueden de alguna manera prever, calcular, eliminar mediante calibraciones y compensaciones, se denominan determinísticos o Sistemáticos. Los que no se puede prever, pues dependen de causas desconocidas, o estocásticas se denominan aleatorios.

Exactitud: Capacidad de un instrumento de dar valores de error pequeños.

Precisión: Cuanto mayor es la precisión menor es la dispersión de los valores de la medición alrededor del valor medido.

CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOSInstrumentos de Primer Orden

Se clasifican como tal, los que miden directa o casi directamente la o las variables físicas de interés. Es el caso de un flujómetro de hélice, donde la velocidad de rotación de la misma, es función directa de la transferencia de energía del escurrimiento del agua por desviación y deslizamiento, e inversa de la fricción. Los rotámetros, o flujómetros de vano de velocidad constante, también son un buen ejemplo de la clasificación de Primer Orden, como lo es también el termómetro de mercurio.

Instrumentos de Segundo Orden

También es el caso de un flujómetro Acústico, ya sea por medio del Efecto Doppler, o del método Tiempo en Tránsito

Otro tanto ocurre con un termómetro IR, que mediante la observación de laintensidad y corrimiento de frecuencia de la radiación secundaria infrarroja emitidapor un objeto, determina la temperatura superficial de éste.

Instrumentos de Tercer Orden

Son aquellos que se componen de un sistema de instrumentos y, mediante algoritmos, determinan el vector final. Es el caso del ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), que se compone de tres o cuatro flujómetros acústicos (dependiendo del fabricante), que mediante ventanas temporales, permiten determinar un vector a distintas distancias del transductor.

SENSORES DE TEMPERATURA

SENSORES DE PRESIÓN

SENSORES DE NIVEL• Mecánicos, flotador• Hidrostáticos• Ultrasonido/Radar

INSTRUMENTACION1.3. SIMBOLOGÍA, NORMAS Y SISTEMAS DE UNIDADES (SAMA, ISA, ETC.)

1.3 Simbología y terminología ISA

ISA.

Normalización en la instrumentación.

Diferencias en la industria.

Problemas relacionados.

Riesgos.

1.3 Simbología y terminología ISA

Norma ISA –S5.1-84 de ANSI/ISAInstrumentación de medición y control.

Norma ISA – S5.1-76Binary Logic Diagrams for Process operations;

(Símbolos de operaciones binarias de procesos)

Norma ISA – S5.3Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, logic

and Computer Systems;

Norma ISA – S5.1-84

A) Cada instrumento debe identificarse con un sistema de letras (TAG) que lo clasifique funcionalmente. Una identificación representativa es la siguiente:

INSTRUMENTACION Y CONTROL


A) Cada instrumento debe identificarse con un sistema de letras que lo clasifique funcionalmente. Una identificación representativa es la siguiente:

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Por ejemplo:

TIC-100: Controlador indicador de temperatura, que se encuentra en el lazo 100 del proceso.

PIT-250B: Segundo transmisor indicador de presión, que se encuentra en el lazo 250, del proceso.

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B) El número de letras funcionales para un instrumento debe ser mínimo, no excediendo de 4.

LRT – 230D FIC – 600

PRC – 20C

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Para ello conviene:

a) Disponer letras en subgrupos. b) Omitir algunas letras si es necesario. c) Secuencia única de números dentro de un bucle. d) Añadir sufijos si se repiten instrumentos.

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a) Disponer letras en subgrupos.

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b) Omitir algunas letras si es necesario.

En los instrumentos que indican y registran la misma variable medida, puede omitirse la letra “I” (indicación de la variable medida).

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c) Secuencia única de números dentro de un bucle.

Puede empezar con el número 1 o cualquier otro número conveniente, 301 ó 1201. Esto puede darnos información codificada, tal como área de planta.

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d) Añadir sufijos si se repiten instrumentos. Para ello se utilizan letras mayúsculas o números.

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Describe el significado de:

FT – 102: PIT – 200B: TRC – 100: 25 LIT – 300C: FRC – 600: 15 FIT – FFS – 200:

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Se utilizan la siguientes abreviaturas para representar el tipo de alimentación (o purga de fluidos).

ABREVIATURA DESCRIPCIÓN

AS ALIMENTACIÓN DE AIRE

ES ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA

GS ALIMENTACIÓN DE GAS

HS ALIMENTACIÓN HIDRAÚLICA

NS ALIMENTACION DE NITRÓGENO

SS ALIMENTACIÓN DE VAPOR

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Norma ISA – S5.84

Simbología de instrumentos

INSTRUMENTACION

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Elemento final de control:

Un sistema de identificación de instrumentos podría incluir los siguientes componentes:

1. Etiqueta con números para definir la función en el proceso y la localización del instrumento.

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2. Símbolos para identificar las señales del control de procesos neumáticas, hidráulicas, capilares, electrónicas, sónicas o radiactivas.

3. Símbolos para representar dispositivos de Control primarios y finales que gobiernan el flujo, nivel, presión y temperatura.

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Se utilizan cuatro tipos de dibujos en sistemas de control de procesos.

1. El DTI (tubería e instrumentación) como la base de cualquier diseño de procesos.

2. Localización de esquemas para indicar la posición de los instrumentos y equipos instalados

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3. Esquemas de instalación para proporcionar detalles de partes y posiciones de los instrumentos.

4. Diagramas de lazos de control para calibración y localización de fallas.

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