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7/17/2019 PPT-clase2-INSTRUMENTACION

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Instrumentacinindustrial


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Es el conjunto de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir,

controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los

recursos utilizados en ste.

Es el conocimiento de la correcta aplicacin de los equipos encaminados

para apoyar al usuario en la medicin, regulacin, observacin,transformacin, ofrecer seguridad, etc., de una variable dada en un

proceso productivo.

Un sistema de instrumentacin es una estructura compleja que agrupa un

conjunto de instrumentos, un dispositivo o sistema en el que se mide, unas

conexiones entre estos elementos y por ltimo, y no menos importante,unos programas que se encargan de automatizar el proceso y de

garantizar la repetibilidad de las medidas.

Que es la instrumentacion?


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Sistemas de controlEn la industria se utiliza frecuentemente el concepto de istemas de

!ontrol y esto es debido a que en la industria existen dentro de sus

procesos, variables importantes que deber"n ser controladas o

dirigidas de tal manera que el producto final cumpla con los

est"ndares o normas de tal forma que el usuario consumidor seencuentre satisfec#o para s$ mismo o bien que sea un insumo de buenacalidad que se integre a otro proceso e inclusive el tratamiento de stas

variables deber"n ser de tal modo que brinde una mayor confiabilidad y

seguridad al personal involucrado.Un istema de !ontrol es un conjunto de elementos interrelacionados

entre s$ que permite comandar, regular o dirigir a otro sistema o a simismo din"micamente y pueden ser de lazo o bucle abierto o bien de

lazo o bucle cerrado. Este sistema est" formado por instrumentos de

arreglo flexible que tienen por funcin medir, decidir y actuar.


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ELEMENTOS DE SISTEMAS DECONTROL

El sistema de control con frecuencia est" constituido por los siguientes

elementos%

- Elementos de medicin primarios o sensores &', (, !,), etc.*

- Elementos de medicin secundarios y de interface.- Elementos de control lgico &!ontrolador, registrador, indicador*.- Elemento de control final &+"lvulas, actuadores*


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TIPOS DE SISTEMAS DECONTROL

e acuerdo a la secuencia de operacin pueden ser%

- istema de control abierto &-azo abierto*% es el m"s simple y

econmico, cuyo ajuste depende del criterio y la estimacin del

operador, por su naturaleza este sistema resulta impreciso e

inseguro y depender" de muc#a experiencia para ajustar el valor

deseado.


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EEMPLO


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LA!O CERRADO

- istema de control cerrado &-azo cerrado*% es un sistema m"s

completo y preciso pues utiliza la medicin de la variable controlada

&salida* y se enlaza con la variable de entrada, despus de

compararse acciona el elemento final de control para corregir el

error.


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EEMPLO


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"ARIA#LES DEL SISTEMA DECONTROL

Un sistema de control tambin est" constituido por un conjunto de

variables que son%

+ariable controlada% es aquella que se requiere controlar #asta

mantener su valor deseado o punto de consigna y su valor en la

accin del sistema de control. En el ejemplo anterior es la

temperatura del flujo del l$quido de salida.

+ariable manipulada% es aquella en la cual acta el elemento final de

control, producto de la evolucin del sistema de control con el

propsito de mantener la variable controlada en su valor de

referencia. En el ejemplo anterior es el flujo de vapor ingresado.

Efectos de carga% son perturbaciones que afectan las condiciones

del proceso.


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CA$DAL

DEFINICION: Caudal es lacantidad de volumen quecircula a travs de unaseccin en un intervalo detiempo.Es una de la variables masutilizadas en la industria as

como su ran variabilidad ensensores para su correctamedicin sea el casoespeci!co.


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CA$DAL%SENSORESMedidores de flujo de rea Variable (Rotmetros)

Peso delFlotador

Velocidad de fluidoDesplaza el flotador

Empuje Hidrosttico (Arqumedes)

Pricipio bsico

!imple pricipio para l"#uidos

$ %ases.Precisi&' lase a lase *.+ajo costo.!i alimetaci& (opci& ,-/m0 $ cotactos)

Vetajas

Des1etajas2stalaci& 1ertical3 flujo 4acia arriba52mprecisi& si 1ar"a la desidad (presi& $ temperatura e %ases)6o aplicable e fluidos pesados6o aplicable e medios 1iscosos


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Medidores de flujo de rea Variable (Rotmetros)

Medidores e 2terruptores de bajo caudal

&S&

&D&

&S"

S'&&D( ) &D*

S"N )&SR

&(R

&MI


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Medidores de flujo tipo paleta deflectora

Pricipio bsico

Pricipio simple para l"#uidos $ %ases.+ajo costo3 m7ltiples ra%os0l%uos co electr&ica

Varios dimetros $ coe8ioesMotaje e todas lasposicioes

Vetajas

Des1etajas6o aplicable e fluidos sucios6o aplicable e fluidos pesados6o aplicable e medios 1iscosos


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Medidores de flujo tipo paleta deflectora

Detectores $ medidores de tipo paleta $ fuelle-resorte

PSR )PSE

D'D

(PS

D'N

D'$

DPT

PPS

LPS


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Medidores de flujo tipo paleta rotati1a $ turbia

Pricipio bsico

Desde ra%os mu$ pe#ue9os de medici&Di1ersidad de electr&icasDi1ersos materialesFle8ibilidad de motaje $ coe8ioes

Vetajas

Des1etajas

6o aplicable e fluidos sucios6o aplicable e fluidos pesados6o aplicable e medios 1iscosos


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:tros dise9os basados e el mismo pricipio


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Variedad de Modelos compactos o co electr&ica separada


PEL

T$"

DPL DPE )DR#

D(

D(# DR*

DRS


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aracter"sticas ;eerales


Pricipio de iducci& ma%


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Medidores de flujo por desplazamieto positi1o

Pricipio bsico

2deal para fluidos 1iscososPrecisi& del orde del /.?Bertificaci& para zoas de e8plosi& (opcioal)0lterati1as de electr&ica

Vetajas Des1etajasosiderar ca"da de presi&Pro1eer filtro para fluidos co impurezas!oluci& de costo medio a alto


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@res dise9os pricipales

O"!

D!R )&!A

OM*OMP


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Pricipio de desplazamieto positi1o' ruedas o1aladas3 pist& $ torillo

0plicacioes e l"#uidos de alta 1iscosidad (=/// mm>s)

Ra%os desde /. l>m 4asta /// l>m

Diferetes electr&icas ' o o si idicador di%ital3 salida de pulsos3 salida de , a /m03 salida de cotacto P6P>6P6

Motaje e todas las posicioes

oe8ioes al proceso' Roscada $ bridadas

Di1ersos materiales para seleccioar@emperaturas 4asta //A $ presioes 4asta ,/bar

Precisi&' /.?B3 /.=B3 B



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Pricipios de medici&

Medidores de flujo si partes m&1iles

alorim


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Versioes


Ma%


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audal"metros del tipo 1olum


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Modelos de la l"ea


&$"

D"'

P'L

D"!

+rtex


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audal"metro del tipo 1olum4 (%ases)

Electr&icas co idicador di%ital3 salida de pulsos3 salida de , a /m0 $ salida de cotacto. Versi& compacta $ separada

Motaje e todas las posicioes3 coe8ioes roscadas3 brida $ afer

@eer especial precauci& e aplicacioes co presecia de 1ibraci&Diferetes materiales del sesor3 alojamieto $ empa#uetaduras

@emperaturas 4asta ,//A $ presioes 4asta ,/bar

Precisi&' /.I=B3 B3 =B

+rtex


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audal"metro del tipo 1olumm 4asta ?// l>m

* 6m?>4 4asta // 6m?>4Electr&icas co idicador di%ital3 salida de pulsos3 , a /m0 $ de cotactos. Versi& compacta $ separada

Motaje e todas las posicioes3 coe8ioes roscadas

elda de medici& $ ozzle e acero io8idable. +roce3 alumiio $

acero io8idable para las dems partes.

@emperaturas 4asta //A $ presioes 4asta ,/bar

Precisi&' ?B

(resin

diferencial


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Modelo


PMS

!oriolis


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Para %ases

audal"metros por :scilaci&

Pricipio de medici&


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audal"metro del tipo 1olum4 e %ases $ ?=// m?

>4 e l"#uidos!alida de pulsos e 1ersi& compacta. 2dicaci& di%ital3 salida de , a /m0 $ de pulsos e electr&ica e8tera o separada

Motaje e todas las posicioes3 coe8ioes bridadas $ afer

Partes 47medas e acero io8idable. Elemeto sesor e PP! $

carcasa e acero fudido3 acero io8idable $ acero@emperaturas 4asta /A $ presioes 4asta ,/bar

Precisi&' Hasta .=B e %ases (se%7 desidad) $ /.=B e l"#uidos

/scilacin


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UltrasnicoModelo

D$L

D$#


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audal"metro del tipo 1olum


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TEMPERAT$RA

Definicional temperatura estrelacionada con la energainteriorde los sistemas

termodinmicos, de acuerdoal movimiento de sus partculas,y cuantifica la actividad de lasmolculas de la materia: a mayorenerga sensible, ms temperatura.


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+eremos los tres tipos de transductores de temperatura m"s usados%

detectores de temperatura de resistencia &0'*, termistores y

termopares. -a eleccin de los transductores de temperatura adecuados

y su correcta utilizacin puede marcar la diferencia entre unos resultados

equ$vocos y unas cifras fiables.

Una vez conocido la forma en que operan cada tipo de transductor detemperatura se analizar"n las especificaciones tcnicas de los mismos

para determinar cuales son los factores m"s importantes a considerar

para la eleccin de los mismos.

-os transductores elctricos de temperatura utilizan diversos fenmenos

que son influidos por la temperatura%

+ariacin de resistencia en un conductor &sondas de resistencia*. +ariacin de resistencia de un semiconductor &termistores*. f.e.m. creada en la unin de dos metales distintos &termopares*. 1ntensidad de la radiacin total emitida por el cuerpo &pirmetros de

radiacin*.

TRANSD$CTORES ELECTRICOS DETEMPERAT$RA


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TRANSD$CTORES ELECTRICOS DETEMPERAT$RA


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DETECTOR DE TEMPERAT$RA DERESISTENCIA%PT+,,

Un (t233 es un sensor de temperatura que consiste en un alambre de

platino que a 3 4! tiene 233 o#ms y que al aumentar la temperatura

aumenta su resistencia elctrica. El incremento de la resistencia no es

lineal pero si creciente y caracter$stico del platino de tal forma que

mediante tablas es posible encontrar la temperatura exacta a la quecorresponde.


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)ormalmente las (t233 industriales se consiguen encapsuladas en la

misma forma que las termocuplas, es decir dentro de un tubo de acero

inoxidable otro material &vaina* , en un extremo est" el elemento

sensible &alambre de platino* y en el otro est" el terminal elctrico de los

cables protegido dentro de una caja redonda de aluminio & cabezal *.

-os (t233 siendo levemente m"s costosos y mec"nicamente no tanr$gidos como las termocuplas, las superan especialmente en aplicaciones

de bajas temperaturas. &5233 a 633 4!*

-os (t233 pueden f"cilmente entregar precisiones de una dcima de

grado con la ventaja que la (t233 no se descompone gradualmente

entregando lecturas errneas, si no que normalmente se abre, con lo

cual el dispositivo medidor detecta inmediatamente la falla del sensor y

da aviso. 7dem"s la (t233 puede ser colocada a cierta distancia del

medidor sin mayor problema asta unos 83 metros * utilizando cable de

cobre convencional para #acer la extensin.



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-as 9 clases establecidas por la norma 1E! :;2%2


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DETECTOR DE TEMPERAT$RA DERESISTENCIA%PT+,, 0 1t+,,,


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on los sensores de temperatura m"s comnmente utilizados en lasindustrias. Una termocupla se #ace con dos alambres de distinto

material unidos en un extremo &soldados generalmente*. 7l aplicar

temperatura en la unin de los metales se genera un voltaje muy

pequeAo &efecto eebecB* del orden de los milivolts el cual aumenta

con la temperatura.

(or ejemplo, una termocupla Ctipo DC est" #ec#a con un alambre de

#ierro y otro de constant"n &aleacin de cobre y n$quel* al colocar la

unin de estos metales a :;3 4!, debe aparecer en los extremos 6.6

milivolts.

TERMOC$PLAS


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)ormalmente las termocuplas industriales se consiguen encapsuladasdentro de un tubo de acero inoxidable otro material &vaina* , en un

extremo est" la unin y en el otro el terminal elctrico de los cables,

protegido adentro de una caja redonda de aluminio &cabezal*.

En la tabla aparecen las termocuplas disponibles, pero casi el


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C$ANDO $SAR TERMOC$PLAS 2 PT+,,

)o es recomendable usar termocuplas cuando el sitio de medicin y elinstrumento est"n lejos &m"s de 23 a 63 metros de distancia*.

El problema de las termocuplas es que suministran un voltaje muy bajo y

susceptible a recibir interferencias elctricas. 'ampoco es recomendable

usar termocuplas cuando es necesaria una lectura de temperatura muy

precisa.

(or otra parte los (t233 siendo levemente m"s costosos, las superan

especialmente en aplicaciones de bajas temperaturas. &5233 a 633 4*.

-os (t233 pueden f"cilmente entregar precisiones de una dcima de

grado. 7dem"s la (t233 puede ser colocada a cierta distancia del

medidor sin mayor problema asta unos 83 metros * utilizando cable de

cobre convencional para #acer la extensin.


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TERMOPO!OS

Cuando el sensor requiere la medicin de temperaturas enatms-eras corrosivas otras per/udiciales o se busca proteer$se recomienda usar un tubo protector que puede ser decer0mica$ 1ierro$ acero ino2idable$ 1astello$ carburo de silicio oal3n otro material que prolonue la vida precisin del sensor.

4os termopozos tienen su aplicacin cuando las altas presiones la corrosin son un problema$ o cuando se requiere ailidad en elmantenimiento o reemplazo del sensor


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TIPOS DE TERMOMETROS ADICIONALES


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TRANSMISORES DE TEMPERAT$RA


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DIA*RAMA DE CONE3I4N DE TRANSMISORESDE TEMPERAT$RA

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