PRUEBA DE PULSO

PRUEBA DE PULSO

Una de las aplicaciones más prácticas e interesantes de la respuesta en frecuencia es la utilización de la prueba de-pulso para determinar la función, de transferencia del proceso, instrumentos y otros dispositivos de control Hougen hace la descripción de varias aplicaciones de la prueba de pulso en la industria. El  método de la prueba escalón es para  determinar los parámetros del modelo de primer orden más tiempo muerto del proceso. Las ventajas de la prueba escalón son su simplicidad y los requerimientos mínimos de cálculo; su mayor desventaja es que, por precisión, se limita a los modelos de primer orden más tiempo muerto. Con la técnica de prueba senoidal que se describió en la sección 7-2 es posible determinar, en principio, la función de transferencia de un proceso de cualquier orden. A pesar de que la prueba senoidal se utiliza extensamente en la determinación de las funciones de transferencia de sensores, transmisores y actuadores de válvulas de control, rara vez se utiliza para probar procesos reales, debido a que la mayoría de los procesos son muy lentos para la prueba senoidal. Si se considera un proceso donde la constante de tiempo más larga es de un minuto, en el diagrama de Bode del proceso de frecuencia de ruptura está, con base en la ecuación (7-42), en

[pic 1]

Para localizar la asíntota de baja frecuencia del proceso se deben hacer al menos dos pruebas a frecuencias más bajas que la de ruptura; sean éstas 0.5 y q.25 rad/min, el período de la segunda de estas’ señales senoidales es[pic 2]

No solo es difícil encontrar un generador de onda senoidal capaz de generar consistentemente una señal tan lenta, sino que 1a prueba tomaría al menos un par de horas, ya que se necesita completar un mínimo de cuatro 8 cinco ciclos para la prueba. Además, con la prueba se obtendría solo un punto en el diagrama de Bode y, si la constante de tiempo del proceso fuera de 10 minutos, se tendría que aplicar al proceso una onda senoidal con período superior a 4 horas. Con la prueba del pulso se produce un diagrama de Bode completo del proceso a partir de una sola prueba cuya duración es considerablemente menor a la de la prueba que se describe en el párrafo anterior. Puesto que no se puede obtener algo de nada, el ahorro de esfuerzo en pruebas se compensa por el esfuerzo adicional de cálculo.

REALIZACIÓN DE LA PRUEBA DE PULSO

El diagrama para la prueba de pulso es idéntico al que se da para la prueba senoidal en la figura        7-15 con la excepción de que en lugar de la señal y respuesta senoidal de la figura 7-16, la señal de entrada es un pulso como el que aparece en la figura 7-35. Se notará que la duración de la respuesta, TF, es mayor que la del pulso TD. Los tres parámetros que se seleccionan para realizar la prueba de pulso son la forma del pulso, su amplitud y su duración. A pesar de que el pulso rectangular de la figura 7-35 es el más fácil de generar y analizar, se utilizan otras formas de pulso; como las que aparecen en la figura 7-36.

[pic 3][pic 4]

El único requisito para la forma del pulso es que debe regresar al valor inicial de estado estaciona& Como en el caso de la prueba escalón y la senoidal, la amplitud del pulso, X0 debe ser lo suficientemente grande como para que las mediciones de la respuesta sean exactas, pero no tan grande que la respuesta quede fuera del rango dentro del cual la fusión de transferencia lineal es una aproximación valida de la respuesta del proceso. Para satisfacer este requisito generalmente se necesita un dispositivo de registro muy sensible o una computadora digital en línea para registrar la respuesta. La duración TD del pulso depende completamente de las constantes de tiempo del proceso que se prueba, y no debe ser tan corta como para que no haya tiempo de que el proceso reaccione o tan larga que haya tiempo para que la respuesta alcance el estado estacionario antes de que se complete el pulso. Un pulso tan largo no solo representa una pérdida de tiempo de prueba, sino que también da por resultado una reducción en la frecuencia más alta para la cual son útiles los resultados de la prueba, como se verá en breve[pic 5]

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