Terminologia De La Instrumentacion

INTRODUCCION

En el presente trabajo se tratara de dar una breve explicación de los términos más comunes al hablar sobre la instrumentación, esto con el afán de contar con conceptos que en un tiempo nos sean de utilidad.

Como se dijo anteriormente la explicación será breve, esto quiere decir que no profundizaremos en los temas, sino que se intentara de abordar los temas de una forma clara y concisa para así poder entenderlos e implementarlos de una manera correcta.

Pese a que son temas que se piensa que no son importantes, la realidad nos indica que es muy probable que en un futuro tengamos que hacer uso de ellos, es por esto que es fundamental contar por lo menos con una noción de estos temas.

MARCO TEORICO

Campo de medida (range)

Espectro o conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisi6n del instrumento; viene expresado estableciendo los dos valores extremos. Por ejemplo: el campo de medida del instrumento de temperatura de la figura 1.3 es de 100-3000 C.

Otro término derivado es el de dinámica de medida o rangeabilidad (rangeability ), que es el cociente entre el valor de medida superior e inferior de un instrumento.

En el ejemplo anterior sería de 300/100 = 3.

Alcance (span)

Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. En el instrumento de temperatura de la figura 1.3, su valor es de 2000 C.

Error

Es la diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor real de la variable medida. Si el proceso está en condiciones de régimen permanente existe el llamado error estático. En condiciones dinámicas el error varía considerablemente debido a que los instrumentos tienen características comunes a los sistemas físicos: absorben energía del proceso y esta transferencia requiere cierto tiempo para ser transmitida, lo cual da lugar a retardos en la lectura del aparato. Siempre que las condiciones sean dinámicas, existirá en mayor o menor grado el llamado error dinámico (diferencia entre el valor instantáneo de la variable y el indicado por el instrumento): su valor depende del tipo de fluido del proceso, de su velocidad, del elemento primario (termopar, bulbo y capilar), de los medios de protección (vaina), etc. El error medio del instrumento es la media aritmética de los errores en cada punto de la medida determinados para todos los valores crecientes y decrecientes de la variable medida.

Cuando una medición se realiza con la participación de varios instrumentos, colocados unos a continuación de otros, el valor final de la medición estará constituido por los errores inherentes a cada uno de los instrumentos.

Si el límite del error relativo de cada instrumento es ± a, ± b, ± e, ± d, etc., el máximo error posible en la medición será la suma de los valores anteriores, es decir

±(a+b+c+d+...)

Ahora bien, como es improbable que todos los instrumentos tengan al mismo tiempo su error máximo en todas las circunstancias de la medida, suele tomarse como error total de una medición la raíz cuadrada de la suma algebraica de los cuadrados de los errores máximos de los instrumentos.

Por ejemplo, el error obtenido al medir un caudal con un diafragma, un transmisor electrónico de 4-20 mA c.c., un receptor y un integrador electrónicos es de:

Error del diafragma................................................................................. 2 %

Error del transmisor electrónico de 4-20 mA c.c................................. 0,5 %

Error del receptor electrónico................................................................ 0,5 %

Error del integrador electrónico............................................................ 0,5 %

Incertidumbre de la medida (uncertainty)

Los errores que existen necesariamente al realizar la medida de una magnitud, hacen que se tenga una incertidumbre sobre el verdadero valor de la medida. La incertidumbre es la dispersión de los valores que pueden ser atribuidos razonablemente al verdadero valor de la magnitud medida. En el cálculo de la incertidumbre intervienen la distribución estadística de los resultados de series de mediciones, las características de los equipos (deriva, ... ), etc.

Cuando se dispone de una sola medida, la incertidumbre es:

i = Ka

dónde: K = factor que depende del nivel de confianza (K = 2 para 95 % )

O" = desviación típica del instrumento indicada por el fabricante

Exactitud

Es la cualidad de un instrumento de medida por la que tiende a dar lecturas próximas al verdadero valor de la magnitud medida.

Precisión (accuracy)

La precisión es la tolerancia de medida o de transmisión del instrumento (intervalo donde es admisible que se sitúe la magnitud de la medida), y define los límites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio durante un período de tiempo determinado (normalmente 1 año). Hay varias formas para expresar la precisión:

a) Tanto por ciento del alcance. Ejemplo: en el instrumento de la figura 1.3, para una lectura de 1500 C y una precisión de ± 0,5 % el valor real de la temperatura estará comprendido entre 150 +- 0,5 X 200/100 = 150 -t- 1, es decir, entre 149 y 151 0 C;

b) Directamente, en unidades de la variable medida. Ejemplo: Precisión de +- 10 C;

e) Tanto por ciento de la lectura efectuada. Ejemplo: Precisión de +- 1 % de

1500 C, es decir, +- 1,5<> C;

á)

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