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INSTRUMENTACION. INSTRUMENTACION. 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 este. sistema. EJEMPLO DE SISTEMA. transductor.
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INSTRUMENTACION • 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 este.
transductor • Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra de diferente a la salida.
RANGO: Es el conjunto de valores comprendidos entre los limites ( Superior e Inferior) que es capaz de medir el instrumento al que nos referimos, dentro de los límites de exactitud que se indican para el mismo. Se indica por los valores Superior e Inferior, antes mencionados.
ERROR: Se lo define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. • EXACTITUD: Capacidad de un instrumento de dar valores de error pequeños. • PRECISIÓN: Cuanto mayor es la precisión menor es la dispersión de los valores de la medición alrededor del valor medido.
REPETIBILIDAD: Capacidad de un instrumento de repetir la salida cuando se llega a la medición en sucesivas ocasiones bajo exactamente las mismas condiciones. • CALIBRACIÓN: Una calibración del instrumento es un conjunto de valores de la relación entre la variable de entrada (del proceso) y la variable de salida (medición), donde se mantienen las restantes condiciones constantes.
SENSORES Y TRANSDUCTORES DE TEMPERATURA Ing. Pedro A. Ayon N.
termopar Un termopar es un dispositivo capaz de convertir la energía calorífica en energía eléctrica su funcionamiento se basa en los descubrimientos hechos por Seebeck en 1821 cuando hizo circular corriente eléctrica en un circuito, formado por dos metales diferentes cuyas uniones se mantienen a diferentes temperaturas.
termistor • Un Termistor es un dispositivo semiconductor cuya resistencia cambia con la temperatura. Los termistores son extremadamente sensibles a los cambios de temperaturas y pueden ser calentados externamente por el medio ambiente o internamente por una corriente a través suyo.
RTD • La resistividad de un metal aumenta al incrementar la temperatura dado que los iones de este vibran con mayor amplitud. • Esto dificulta el avance de los electrones a traves del conductor.
SENSORES Y TRANSDUCTORES DE NIVEL Ing. Pedro A. Ayon N.
CONDUCTIVIDAD • Presenta uno o varios electrodos y un relé electrónico o eléctrico que se excita cuando el líquido moja los electrodos. Cuando esto ocurre, se cierra el circuito y circulará entonces una corriente de muy bajo amperaje. Se emplea para alarma o control en niveles superiores.
Capacitancia Mide la capacidad de un condensador que está formado por un electrodo y las paredes del tanque. La capacidad resultante es directamente proporcional al nivel del líquido. Los transmisores de capacidad tienen una precisión de ±1%.
Capacitancia R.F. • Ventajas:- Los sistemas son apropiados para muchas clases de líquidos.- No presenta partes en movimiento.- Es liviano de fácil instalación.- Es de fácil limpieza.- Presenta buena resistencia a la corrosión.- Su costo es razonable.Limitantes de la Tecnología:- La temperatura puede afectar las constantes dieléctricas de los materiales.- Los contaminantes pueden adherirse al electrodo (varía su capacidad).- Requieren calibración.- Cambio de nivel requerido para calibrar.
Medición de Nivel por capacitancia R.F. • Es la inferencia de nivel de un producto usando señales de Radio Frecuencia para generar una propiedad eléctrica conocida como “Capacitancia”.Area de las placas conductivas (A)Distancia entre las placas (d)Constante Dieléctrica del producto entre las placas (K)
Medición de nivel en líquidos conductivos • Ejemplos • Agua • Acidos • Cáusticos • Lodos en base de agua
ULTRASONICOS • En él se emite un impulso ultrasónico a una superficie de reflexión y posteriormente se recibe el eco en un receptor. El desfase de tiempo entre la emisión y la captación del eco,es función del nivel del tanque. Estos elementos son adecuados para toda clase de recipientes. Son sensibles a cambios de densidad en fluidos y la precisión está entre 0.25% y 1%.
SENSORES Y TRANSDUCTORES DE FLUJO Y CAUDAL Ing. Pedro A. Ayon N.
Medidores de Presión Diferencial • Se sabe que cualquier restricción de fluido produce una caída de presión después de esta, lo cual crea una diferencia de presión antes y después de la restricción. • Esta diferencia de presión tienen relación con la velocidad del fluido y se puede determinar aplicando el Teorema de Bernoulli, y si se sabe la velocidad del fluido y el área por donde esta pasando se puede determinar el caudal.
Placas de Orificio Cuando una placa se coloca en forma concéntrica dentro de una tubería, esta provoca que el flujo se contraiga de repente conforme se aproxima al orificio y después se expande de repente al diámetro total de la tubería. La corriente que fluye a través del orificio forma una vena contracta y la rápida velocidad del flujo resulta en una disminución de presión hacia abajo desde el orificio.
Tubo Venturi • El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. En esencia, éste es una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro o instrumento registrador en la garganta se puede medir la caída de presión y calcular el caudal instantáneo.
Tubo Pitot • Esta constituido por dos tubos que detectan la presión en dos puntos distintos de la tubería. Uno de los tubos mide la presión de impacto en un punto. El otro mide únicamente la presión estática del proceso, generalmente mediante orificios practicados en la pared de la conducción.
Medidores de Área Variable(rotametro) • El rotámetro esta formado por un tubo cónico de medición con área variable, siendo su diámetro mayor en la parte superior y un flotador de medición el cual puede moverse libremente en forma vertical dentro del tubo de medición.
Medidor Tipo Turbina • Este medidor tiene como bien lo dice una turbina que gira a una velocidad que depende de la velocidad del flujo. Conforme cada una de las aspas del rotor pasan a través de una bobina magnética, se genera un pulso de voltaje que puede alimentarse de un medidor de frecuencia, un contador electrónico, u otro dispositivo similar.
Medidor de Flujo Ultrasónico: • Los transductores de ultrasonidos miden el flujo por diferencia de velocidades del sonido al propagarse éste en el sentido del flujo del fluido y en el sentido contrario. Los sensores están situados en una tubería de la que se conocen el área y el perfil de velocidades. Los principios de funcionamiento de estos instrumentos son variados.
SENSORES Y TRANSDUCTORES DE PRESION Ing. Pedro A. Ayon N.
Tubo de Bourdon • El tubo Bourdon es un tubo de sección elíptica que forma un anillo casi completo y el tubo se encuentra cerrado en un extremo.Al aumentar la presión dentro del tubo, este se deforma, y el movimiento se transmite a la agujaindicadora.
Fuelle • Los elementos elásticos de los fuelles se hacen de latón, de aleación de fósforo y bronce, de acero inoxidable, de cobre al berilio, o de otro metal apropiado para el servicio previsto del manómetro.
Galga extensiométrica • Es un sensor basado en el efecto piezorresistivo. Un esfuerzo que deforma a la galga producirá una variación en su resistencia eléctrica.
Piezo- electrico • Un disco piezoeléctrico genera voltaje cuando es deformado (cambio drástico en la forma) • Tiene aplicaciones en campos como la medicina, la industria aeroespacial y la instrumentación nuclear, así como pantallas táctiles de teléfonos celulares.
SENSORES Y TRANSDUCTORES DE POSICION Y VELOCIDAD Ing. Pedro A. Ayon N.
ENCODER • Los encoder son sensores de interrupción luminosa formados por fototransistores ya que su velocidad de respuesta es mayor que las de los foto-resistores. El funcionamiento es similar al de estos. • Al interponerse un objeto entre los fototransistores deja de incidir el haz luminoso y varía su valor.
Efectos hall • El efecto Hall consiste en la aparición de un campo eléctrico en un conductor cuando es atravesado por un campo magnético. A este campo eléctrico se le llama campo Hall. Los sensores basados en efecto Hall constan de un elemento conductor o semiconductor y un imán. Cuando un objeto ferromagnético se aproxima al sensor, el campo que provoca el imán en el elemento se debilita. Así se puede determinar la proximidad de un objeto, siempre que sea ferromagnético.
potenciometricos • Los sensores potenciométricos pueden definirse como electrodos con una membrana cuyo potencial indica la actividad del analito.
