Procesos Productivos

Tema II

Variables de proceso

Objetivo: El alumno relacionara las variables involucradas en los procesos; para registras sus intervalos de operación.

Introducción

Este reporte se centra en las definiciones y conceptos de variable de instrumentación, mecánica y eléctrica, conteniendo en cada uno de estos temas varios elementos como presión, temperatura, velocidad, maza etc. Siendo cada uno de estos relacionados con la variable de procesos. Teniendo también ejemplos de aplicaciones en de estos elementos con imágenes ilustrativas para el entendimiento y mejor comprensión del lector para ayudarle a que pueda relacionar y entender fácilmente estos conceptos.

También contiene cada concepto de las definiciones para saber cómo y en que se aplica cada uno de estos.

Índice

1.-Variable de instrumentación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

 INTRODUCCION

 ¿Qué es la Instrumentación Industrial?

 Clasificación de los Instrumentos Industriales

 Variables de instrumentación y su relación con el proceso productivo

 Características de los instrumentos

2.-Variable mecánica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

 INTROUDCCIÓN

 Tipos de variables mecánicas

 ¿Qué es la presión?

 Unidades de medida presión y sus factores de conversión

 Clasificación de los instrumentos de presión

 Medidores de nivel

 Aplicaciones medidores volumétricos

 Aplicaciones medida de temperatura

 Otras variables

3.-variables eléctricas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

 INTRODUCCION

 CORRIENTE ELECTRICA

 Instrumentos para Corriente continúa

 Medidores de corriente alterna

 Potencia

 Medición de Voltaje, Corriente, Resistencia y Potencia

1.-Variable de instrumentación

INTRODUCCION

Si analizamos nuestras actividades cotidianas, desde el momento que suena la alarma de un despertador y nos preparamos para desarrollar nuestras actividades diarias, así como encender una lámpara o escuchar el encendido o apagado del motor de la bomba, etc., nos auxiliaremos de instrumentos que nos ayudan a desarrollar ciertas actividades oportunamente con eficiencia, rapidez, etc.

De igual manera mecánicos, electricistas, médicos, ingenieros y arquitectos, se auxilian de instrumentos para llevar a cabo sus actividades diarias, con el objetivo de lograr un avance con la mayor eficiencia, calidad y volumen de producción.

Es lógico pensar que para las industrias, sin importar el tamaño de estas, es imprescindible el uso de instrumentos industriales, para facilitar la manufactura de sus productos.

Como consecuencia de la globalización de los mercados internacionales, se ha orillado a los países del tercer mundo a competir en el mercado con productos de calidad, precio y tiempos de entrega oportunos.

Para lograr lo anterior es importante, que los industriales de nuestro país, implementen la instrumentación y la automatización de sus procesos con el avance tecnológico requerido para mantenerse en el mercado nacional e internacional si es posible.

La instrumentación es lo que ha permitido el gran avance tecnológico de la ciencia actual en casos tales como: los viajes espaciales, la automatización de los procesos industriales y mucho otros de los aspectos de nuestro mundo moderno; ya que la automatización es solo posible a través de elementos que puedan censar lo que sucede en el ambiente, para luego tomar una acción de control pre-programada que actué sobre el sistema para obtener el resultado previsto.

Instrumentación: es el grupo de elementos que sirven para medir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en éste.

¿Qué es la Instrumentación Industrial?

Es el conocimiento de la correcta aplicación de los equipos encaminados para apoyar al usuario en la medición, regulación, observación, transformación, ofrecer seguridad, etc., de una variable dada en un proceso productivo.

Los instrumentos industriales pueden realizar las siguientes funciones:

1. Sensar o captar una variable

2. Acondicionar una variable dada

3. Transmitir una variable

4. Controlar una variable

5. Indicar la magnitud de una variable

6. Totalizar una variable 7. Registrar una variable

8. Convertir una variable

9. Alarmar por magnitud una variable

10. Interrumpir o permitir una secuencia dada

11. Transmitir una señal

12. Amplificar una señal

13. Manipular una variable del proceso, etc.

Clasificación de los Instrumentos Industriales

Clasificar los instrumentos industriales, implica entrar a un tema muy amplio, ya que se requiere un conocimiento tanto teórico como práctico en la aplicación industrial de estos equipos.

De acuerdo a la experiencia se tratará de hacer algunas clasificaciones en forma breve y lo más explicito posible para el lector:

1. Por su aplicación:

1.1. Neumáticos

1.2. Hidráulicos

1.3. Eléctricos

1.4. Electrónicos

1.5. Electromecánicos

1.6. Mixtos

1.7. Transductores

1.8. Amplificadores

1.9. Indicadores

1.10. Analizadores

1.11. Estación de operador

1.12. Estación de control

1.13. Estación de transferencia

1.14 Relevador de cálculo. 2. Por su localización:

2.1. Instalados en campo

2.2. Instalados localmente

2.3. Instalados en tablero principal

2.4. Instalados remotamente.

3. Por su tecnología:

3.1. Sistemas discretos

3.2. Sistemas de control digital directo

3.3. Sistemas de supervisión

3.4. Sistemas de control supervisorio

3.5. Sistemas de control supervisorio y

adquisición de datos

3.6. Sistemas de control distribuido

3.7. Sistemas de control avanzado

3.8. Sistemas de control adaptables

3.9. Sistemas expertos.

Variables de instrumentación y su relación con el proceso productivo

• Dentro de la ingeniería multidisciplinaria, es la disciplina que se encarga de toda la instrumentación. En estos casos incluye instrumentación como control de procesos, pero también otros temas como comunicaciones, telefonía, sistemas de video, redes de computadores, y otros

Un instrumento es un dispositivo que mide o manipula variables de un proceso. Estas variables pueden ser, entre otras:

• Variables más comunes

-Presión. Absoluta o diferencial

-Temperatura

-Nivel. De líquidos o sólidos

-Caudal. Másico o volumétrico

-Posición. Ejemplo, des alineamiento, posición abierta/cerrada de válvulas, etc

-Velocidad

-Peso

• Variables eléctricas

-Voltaje

-Corriente

-Frecuencia

• Otras menos comunes

-Humedad (Punto de rocío)

-Viscosidad

-Resistividad

-Radiación

-Inductancia

-pH

-Conductividad eléctrica

-Redox

También pueden identificarse los actuadores, como

• Válvulas solenoides

• Válvulas análogas

• Eléctricos

-Relays de protección de motores

-Contacto res

-Variadores de velocidad o frecuencia

CARACTERÍSTICA DE LOS INSTRUMENTOS

CAMPO DE MEDIDA O RANGO (RANGE)

Es el conjunto de valores dentro de los límites superior e inferior de medida, en los cuales el instrumento es capaz de trabajar en forma confiable. Por ejemplo, un termómetro de mercurio con rango de 0 a 50 grados Celsius. Espectro o conjunto de valores de la variable de medida que están comprendidas dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión del instrumento. Viene expresado estableciendo los dos valores extremos.

ALCANCE (SPAN)

Es la diferencia entre el valor superior e inferior del campo de medida. Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. Para el caso del termómetro del ejemplo, el SPAN será de 50 grados Celsius.

ERROR

Es la diferencia que existiría entre el valor que el instrumento indique que tenga la variable de proceso y el valor que realmente tenga esta variable en ese momento.

ESCALA COMPLETA DE SALIDA

Esto es la diferencia algebraica entre las señales eléctricas de salida medidas con el máximo estímulo de entrada y el mínimo estímulo de entrada. Esto debe incluir toda desviación de la función de transferencia lineal. En la figura SFS es la escala completa de salida.

EXACTITUD (o inexactitud, ‘accuracy’)

En las especificaciones de un sensor, esto

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