Introducción A La Instrumentación

Introducción a la Instrumentación

1.1 Definiciones y conceptos

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. En otras palabras, la instrumentación es la ventana a la realidad de lo que esta sucediendo en determinado proceso, lo cual servirá para determinar si el mismo va encaminado hacia donde deseamos, y de no ser así, podremos usar la instrumentación para actuar sobre algunos parámetros del sistema y proceder de forma correctiva. La instrumentación es lo que ha permitido el gran avance tecnológico de la ciencia actual ya que la automatización es solo posible a través de elementos que puedan sensar 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.

CARACTERÍSTICA DE LOS INSTRUMENTOS

De acuerdo con las normas SAMA (Scientific Apparatus Makers Association), PMC20, las características de mayor importancia, para los instrumentos son:

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

ALCANCE (SPAN)

Es la diferencia entre el valor superior e inferior del campo de medida. 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.

PRECISIÓN

Esto es la tolerancia mínima de medida que permitirá indicar, registrar o controlar el instrumento. En otras palabras, es la mínima división de escala de un instrumento indicador. Generalmente esta se expresa en porcentaje (%) del SPAN.

ZONA MUERTA (DEAD BAND)

Es el máximo campo de variación de la variable en el proceso real, para el cual el instrumento no registra ninguna variación en su indicación, registro o control.

SENSIBILIDAD

Es la relación entre la variación de la lectura del instrumento y el cambio en el proceso que causa este efecto.

REPETIBILIDAD

Es la capacidad de un instrumento de repetir el valor de una medición, de un mismo valor de la variable real en una única dirección de medición.

HISTERESIS

Similar a la repetibilidad, pero en este caso el proceso de medición se efectuara en ambas direcciones

CAMPO DE MEDIDA CON SUPRESIÓN DE CERO

Es aquel rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra por encima del cero real de la variable

CAMPO DE MEDIDA CON ELEVACIÓN DE CERO

Es aquel rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra por debajo de cero de las variables

CAMPO DE MEDIDA CON ELEVACIÓN DE CERO

Es aquel rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra por debajo de cero de las variables

1.2 clasificación de los instrumentos

Existen dos formas de clasificar los instrumentos las cuales son:

a.- De acuerdo a su función en el proceso.

b.- De acuerdo a la variable de proceso que miden.

Este modo de clasificarlos no es necesariamente el único, pero se considera bastante completo.

De acuerdo a su función estos serán:

• Instrumentos indicadores: son aquellos que como su nombre bien dice, indican directamente el valor de la variable de proceso. Ejemplos: manómetros, termómetros, etc.

• Instrumentos ciegos: son los que cumplen una función reguladora en el proceso, pero no muestran nada directamente. Ejemplos termostatos, presostatos, etc.

• Instrumentos registradores: en algunos casos podrá ser necesario un registro histórico de la variable que se estudia en un determinado proceso. en este caso, se usaran instrumentos de este tipo. .

• Elementos primarios: algunos elementos entran en contacto directo con el fluido o variable de proceso que se desea medir, con el fin de recibir algún efecto de este (absorben energía del proceso), y por este medio pueden evaluar la variable en cuestión. (placa orificio)

• Transmisores: estos elementos reciben la variable de proceso a través del elemento primario, y la transmiten a algún lugar remoto. Estos transmiten las variables de proceso en forma de señales proporcionales a esas variables.

Transductores: son instrumentos fuera de línea (no en contacto con el proceso), que son capaces de realizar operaciones lógicas y/o matemáticas con señales de uno o más transmisores.

• Convertidores: en ciertos casos, la señal de un transmisor para ser compatible con lo esperado por el receptor de esa señal, en ese caso se utilizara un elemento convertidor para lograr la ante mencionada compatibilidad de señal

• Receptores: son los instrumentos que generalmente son instalados en el panel de control, como interfase entre el proceso y el hombre. Estos reciben las señal de los transmisores o de un convertidor.

• Controladores: este es uno de los elementos más importante, ya que será el

encargado de ejercer la función de comparar lo que esta sucediendo en el

proceso, con lo que realmente se desea que suceda en él, para posteriormente, en base a la diferencia, envié una señal al proceso que tienda a corregir las desviaciones.

• Elemento final de control: será este elemento quien reciba la señal del

controlador y quien estando en contacto directo con el proceso en línea, ejerza un cambio en este, de tal forma que se cambien los parámetros hacia el valor deseado. Ejemplo: válvulas de control, compuertas, etc.

•

De

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