AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS

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FACULTAD DE MECÁNICA[pic 2][pic 3]

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS

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DOCENTE:

Ing. John German Vera Luzuriaga

INTEGRANTES:

NIVEL:

VII SEMESTRE

1. INTRODUCCIÓN

Los transductores son dispositivos que convierten la energía de una forma en otra, generalmente la energía se encuentra en forma de señal. Transductor es un término que se utiliza de manera colectiva tanto para los sensores como para los actuadores. Los sensores posibilitan la comunicación entre el mundo físico y los sistemas de medición o de control, tanto eléctricos como electrónicos, utilizándose extensivamente en todo tipo de procesos industriales y no industriales para propósitos de monitoreo, medición, control y procesamiento.

Los transductores son componentes muy importantes en la automatización de procesos por lo que, con el presente trabajo se pretende dar a conocer puntos importantes como la calibración estática de los transductores, tipos de transductores específicos y la calibración de transductores termopares.

1. DESARROLLO

1. Calibración estática de los transductores

La calibración estática es una prueba durante el cual se aplica una magnitud de valor conocido al transductor y se registra la salida correspondiente. Esta operación se debe realizar de forma reiterada en todo el rango de actuación del transductor, tomando valores equidistantes de su entrada y mediante la utilización de un elemento de medida de mayor precisión que el propio transductor, realizar el registro del conjunto de salidas correspondientes a las entradas seleccionadas [1]. Dicho registro recibe el nombre de:

• Registro de Calibración:

Es la tabla resultante de pares de valores de la realización del test Por otra parte recibe el nombre de:

• Curva de Calibración:

En sus catálogos, los fabricantes suelen ofrecer datos sobre las características de sus productos. En éstos se incluyen generalmente características estáticas y dinámicas de los transductores. No obstante, con mayor frecuencia de la deseada se intenta presentar mejores características de las que se pueden encontrar realmente. Por tanto, para evitar inconvenientes derivados de la falta de conocimiento del comporta- miento real de un

determinado transductor, es aconsejable abordar la calibración específica del dispositivo que se vaya a utilizar.

A partir de la curva de calibración el objetivo será obtener un modelo lineal aproximado de la respuesta del transductor. El procedimiento consiste en ajustar una recta entre las curvas del registro de calibración. La precisión de la respuesta linealizada del transductor dependerá del grado de ajuste de la línea teórica a las curvas de registro [2].

Para llevar a cabo el ajuste se pueden utilizar diferentes métodos

1. Linealización por punto final

Se realiza trazando una línea recta que pase por los puntos inicial y final de la curva de calibración.

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Ilustración 1: Linealización por punto final. [1]

1. Linealización por línea independiente

Se realiza trazando en primer lugar dos rectas paralelas que contengan a la curva de calibración y trazando posteriormente una nueva recta justo a media distancia entre los dos primeros.[pic 6]

Ilustración 2: Linealización por Línea independiente[1].

1. Linealización por mínimos cuadrados

La linealidad por mínimos cuadrados asegura que en la línea recta obtenida las distancias de error son menores o mínimas.

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Siendo la ecuación de la recta: y = b + mx

Donde:

• x = valores de la entrada
• y = valores de la salida
• m = pendiente de la recta
• b = valor de intercepción de
• n = número de puntos

Los parámetros b y m se calculan mediante las siguientes expresiones

n ∑(xy)- ∑ x ∑ y

m = n ∑(x2)-(∑ x)2        b =[pic 9]

∑(y)        ∑ x

-m[pic 10][pic 11]

n        n

Se determina mediante calibración estática a partir de un patrón de referencia al menos 10 veces más exacto que el sensor que se calibra.

Calibrar un sensor consiste en obtener la curva de calibración, la cual representa la equivalencia entre la magnitud física medida y la respuesta eléctrica del sensor. Este proceso es necesario para poder interpretar la información que proporciona el sensor permitiendo corregir inexactitudes, por ende, este permite obtener una relación directa punto a punto de la señal de salida en función de la entrada y viceversa si es necesario.

Por consiguiente, una calibración estática se realiza manteniendo todas las entradas (deseadas e interferencias) constantes excepto una. Esta entrada se varía incrementalmente sobre el rango de funcionamiento, lo que resulta un incremento en la salida. La sensibilidad estática de un instrumento es la relación entre el incremento de la variable de salida respecto al incremento en la variable de entrada. La pendiente incremental se puede obtener de la unión entre dos puntos adyacentes o de la tangente de un punto de la curva de calibración. La sensibilidad estática puede ser constante sólo para una parte del rango de funcionamiento del instrumento [3].

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