Capitulo III

Capitulo III

Instrumentos de Medición

2007

Profesor: Rafael Guzmán Muñoz

[email protected]

Índice

Clases de Instrumentos• En función de los Instrumentos • En función de la Variable de Proceso

Contenidos y Agenda

2007

Variables de Proceso• Caudal • Presión• Nivel• Temperatura

2007

CLASES DE INSTRUMENTOS

• Los instrumentos de medición y de control son relativamente complejos y su función es fácil de comprender si están incluidos dentro de una clasificación adecuada. Como es lógico pueden existir varias formas para clasificar los instrumentos, cada una de ellas con sus propias ventajas y limitaciones.

• Se consideran dos clasificaciones básicas, que son:- En función del Instrumento.- En función de la Variable.

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EN FUNCION DEL INSTRUMENTO

Instrumentos Ciegos: Son aquellos que no tienen indicación visible de la variable. Hay que hacer notar que son ciegos los instrumentos de alarma, tales como presostatos y termostatos (interruptores de presión y temperatura respectivamente) que poseen una escala exterior con un índice de selección de la variable, ya que sólo ajustan el punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valor seleccionado. Son también instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presión, nivel y temperatura sin indicación.

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Instrumentos Indicadores: Disponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Existen también indicadores digitales que muestran la variable en forma numérica con dígitos.


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Instrumentos Registradores: Registran con trazo continuo o de

puntos la variable de interés. Estos gráficos pueden ser circulares, rectangular.

Los registradores de gráfico circular suelen tener el gráfico de 1 revolución en 24 horas mientras que los registradores de gráfico rectangular la velocidad normal del gráfico es de unos 20 mm/hora.

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Elementos Primarios: Están en contacto con la variable

y utilizan o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación, en respuesta a la variación de la variable controlada. El efecto producido por el elemento primario puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica, etcétera.


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Transmisores: Captan la variable de proceso a través

del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de señal neumática de rango 3 a 15 psi (libras por pulgada cuadrada) o eléctrica de 4 a 20 mA de corriente continua.

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Transductores: Reciben una señal de entrada en

función de una o más cantidades físicas y la convierten a una señal de salida. Son transductores: un relé, un elemento primario, un transmisor, un convertidor PP/ I

(presión de proceso a intensidad), etcétera.


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Transductores: Reciben una señal de entrada en

función de una o más cantidades físicas y la convierten a una señal de salida. Son transductores: un relé, un elemento primario, un transmisor, un convertidor PP/ I (presión de proceso a intensidad), etcétera.

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Conversores: Son aparatos que reciben una señal de

entrada neumática (3-15 psi) o eléctrica (4-20 mA c.c.) procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida estándar.

Ejemplo: Un convertidor P/I (señal de entrada neumática a

señal de salida eléctrica), un convertidor I/P (señal de

entrada eléctrica a señal de salida neumática).

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Receptores: Reciben las señales procedentes de los

transmisores y las indican o registran. Los receptores controladores envían otra señal de salida normalizada a los valores ya indicados 3-15 psi en señal neumática, 4-20 mA c.c. en señal eléctrica, que actúan sobre el elemento final de control.


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Controladores: Comparan la variable controlada

(presión, nivel, temperatura) con un valor deseado y

ejercen una acción correctiva de acuerdo con la

desviación. La variable controlada la pueden recibir

directamente, como controladores locales o bien

indirectamente en forma de señal neumática o eléctrica,

procedente de un transmisor.

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Elemento Final de Control: Recibe la señal del

controlador y modifica el caudal del fluido o agente de

control. En el control neumático, el elemento suele ser una

válvula neumática o un servomotor neumático que efectúan

su carrera completa de 3 a 15 psi. En el control eléctrico, la

válvula o el servomotor anteriores son accionados a través

de un convertidor de intensidad a presión (I/P).


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De acuerdo con la variable del proceso, los instrumentos se dividen de acuerdo a la

variable física a medir, como ejemplos se presentan los siguientes instrumentos de :

• Caudal

• Nivel

• Presión

• Temperatura

• Densidad

• Peso Específico

• Velocidad

• pH

• Conductividad

EN FUNCION DE LA VARIABLE DE PROCESO

2007

EN FUNCION DE LA VARIABLE DE PROCESO

Índice


Contenidos y Agenda

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¿Cómo se define CAUDAL?

Q

EN FUNCION DE LA VARIABLE DE PROCESO: Caudal

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“Es la cantidad de fluido que pasa por determinado

elemento en la unidad de tiempo”

Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o

volumen que pasa por un área dada en la unidad de

tiempo. Menos frecuentemente se identifica con el flujo

másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de

tiempo.

¿Cuáles son sus unidades de medida?

Sistema MKS: m^3/s

CAUDAL

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• Medidores de presión diferencial– Placa orificio– Tubo Venturi– Tubo Pitot– Medidores de impacto

• Medidores de velocidad– Medidor de turbina– Medidor electromagnético– Medidor Vortex– Rotámetro– Medidor de ultrasonidos

CAUDAL

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• Medidores Másicos– Medidor másico térmico– Medidor de Coriolis– Medidores volumétricos

CAUDAL

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MEDIDORES DE PRESION MEDIDORES DE PRESION DIFERENCIALDIFERENCIAL

“Al restringir el paso de fluido se produce una caída de presión estática.”

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Placa Orificio :• Es una placa con un orificio (generalmente afilado aguas

arriba y biselado aguas abajo).• Se usa con líquido limpios y gases.• Los fluidos sucios producen erosión del filo de la placa.• Se usan orificios excéntricos:

– en la parte alta, para permitir el paso de gases al medir líquidos.

– en la parte baja, para dejar pasar sólidos suspendidos.

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Tubo Venturi :• Se utiliza cuando es importante limitar la caída de presión.• Consiste en un estrechamiento gradual cónico y una descarga con salida también suave.


• Se usa para fluidos sucios y ligeramente contaminados.• Se utiliza para tasas de "turn down" (relación entre el máximo y el mínimo caudal, ej. 4:1 ) altas, como la de las líneas de vapor.• El alto coste restringe su utilización.• El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye, necesariamente la velocidad aumenta. Por el teorema de conservación de la energía si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.

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Tubo de Pitot :

• Mide la velocidad en un punto.• Consiste en un tubo de pequeño diámetro que se opone al flujo,

con lo que la velocidad en su extremo mojado es nula. Midiendo la altura de la columna de líquido tenemos la presión total del punto. Si medimos la presión estática con otro tubo, podemos calcular la velocidad como función de la diferencia de presiones.

• Sus ventajas son la escasa caída de presión y bajo precio, siendo por ello una buena elección para tuberías de gran diámetro y para gases limpios.

• El tubo Annubar es una variante del tubo de Pitot que dispone de varias tomas, a lo largo de la sección transversal, con lo que se mide la presión total en varios puntos, obteniendo la media de estos valores y evitando el error que produce el tubo de Pitot.

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Medidores de Impacto :

• Miden la fuerza sobre una placa (generalmente un disco circular) que se coloca en contra del flujo.

• Tienen baja precisión (0.5 - 5%), pero son adecuados fluidos sucios, de alta viscosidad y contaminados.

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MEDIDORES DE VELOCIDADMEDIDORES DE VELOCIDAD

– Medidor de turbina– Medidor electromagnético– Medidor Vortex– Rotámetro– Medidor de ultrasonidos

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Medidor de Turbina :

• El fluido entra en el medidor y hace girar un rotor a una velocidad que es proporcional a la del fluido, y por tanto al caudal instantáneo.

• La velocidad de giro del rotor se mide por conexión mecánica (un sensor registra el número de vueltas) o por pulsos electrónicos generados por cada giro.

• Son los más precisos (Precisión 0.15 - 1 %).• Son aplicables a gases y líquidos limpios de baja

viscosidad.• Problemas: Pérdida de carga y partes móviles

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Medidor de Electromagnético :

• Se basan en la Ley de inducción electromagnética de Faraday: “el voltaje inducido en un conductor que se mueve en un campo magnético, es proporcional a la velocidad del conductor, dimensión del conductor, y fuerza del campo magnético”(E=K V D B).

• Es poco sensible a los perfiles de velocidad y exigen conductividad de 5μΩ/cm.

• No originan caída de presión .• Se usan para líquido sucios, viscosos. y contaminados.• Precisión: 0.25 - 1%

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El medidor consta de:Tubo de caudal:• el propio tubo (de material no magnético) recubierto de

material no conductor (para no cortocircuitar el voltaje inducido), bobinas generadoras del campo magnético, electrodos detectores del voltaje inducido en el fluido.

Transmisor:• Alimenta eléctricamente (C.A. o C.C.) a las bobinas.• Elimina el ruido del voltaje inducido.• Convierte la señal (mV) a la adecuada a los equipos de

indicación y control (mA, frecuencia, digitales).

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Medidor de Vortex :

• La introducción de un cuerpo romo en la corriente de un fluido provoca un fenómeno de la mecánica de fluidos conocido como vórtice o torbellino (efecto de Van Karman).

• Los vórtices son áreas de movimiento circular con alta velocidad local.

• La frecuencia de aparición de los vórtices es proporcional a la velocidad del fluido.

• Los vórtices causan áreas de presión fluctuante que se detectan con sensores.

• Indicado para gases y líquidos limpios.• Precisión: 1%

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Rotámetro:

• Medidores de área variable en los que un flotador cambia su posición de forma proporcional al caudal

• Como indicador visual. Se le puede hacer acoplamiento magnético

• Instalación en vertical

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Ultrasonido:

• Emplean ondas ultrasónicas para determinar el caudal.• Son adecuados para medir líquidos altamente

contaminados o corrosivos, porque se instalan exteriormente a la tubería.

• Precisión: 2 - 5%• Existen dos tipo:

– Medidor a Pulsos– Medidor Doppler

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Ultrasonido – medidor de pulsos :

• Se introducen dos pulsos inclinados y simultáneamente, mediante dos transmisores emisor- receptor, que reflejan en la tubería. La diferencia de tiempo para el mismo camino recorrido depende de la velocidad del flujo.

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Ultrasonido – medidor doppler :

• Emite ondas de frecuencia fija que reflejan en el fluido.

• Como el fluido posee velocidad se produce una variación de la frecuencia de la onda reflejada

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MEDIDORES MASICOSMEDIDORES MASICOS

– Medidor másico térmico– Medidor de Coriolis– Medidores volumétricos

• Medidor de desplazamiento positivo

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Medidor Másico Térmico :

• Medidor de incremento de Tª• Consiste en aportar calor en un punto de la corriente y

medir la Tª aguas arriba y aguas abajo.• Si la velocidad del fluido fuese nula no habría diferencia de

Tª, pero al existir velocidad la diferencia de Tª es proporcional al flujo másico existente.

• Lo más común es el diseño en bypass.• Precisión: 1%

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Medidor de Coriolis :

• Se basa en que la aceleración absoluta de un móvil es la resultante de la relativa, la de arrastre y la de Coriolis

• Tres bobinas electromagnéticas forman el sensor:– La bobina impulsora hace vibrar los (dos) tubos, sometiéndolos

a un movimiento oscilatorio de rotación alrededor del eje OO’. Vibran a la frecuencia de resonancia (menos energía), 600-2000 Hz.

– Los 2 detectores electromagnéticos inducen corrientes eléctricas de forma senoidal, que están en fase si no circula fluido.

• El flujo atraviesa (dos) tubos en forma de U, estando sometido a una velocidad lineal "v" y una velocidad angular "ω" de rotación alrededor de O-O’, por lo que sufre una aceleración de Coriolis de valor a=2 ω x v

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• La fuerza ejercida sobre el fluido como consecuencia de la aceleración cambia de signo con "v", por lo que se genera un par de fuerzas que produce una torsión de los tubos alrededor del eje RR'.

• La torsión alrededor del eje R-R’ produce un desfase de tiempo ∆t, entre las corrientes inducidas por los detectores electromagnéticos, que es proporcional al par de fuerzas ejercido sobre los tubos, y por tanto a la masa que circula por ellos.

• Alta precisión: (0.2 - 0.5%)• La medida es independiente de la temperatura, presión,

densidad, viscosidad y perfil de velocidades.• Mantenimiento casi nulo, lo que abarata su coste.• Se aplica a fluidos viscosos, sucios, corrosivos con Tª

extrema alta o baja, y con altas presiones.

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Medidor Volumétrico – Desplazamiento Positivo :

• El flujo se divide en segmentos de volumen conocido, contando el número de segmentos en un intervalo de tiempo.

• Se usa en aplicaciones de fluidos de alta viscosidad, y fluidos de menos de 5 cm / μS (no se pueden usar el medidor magnético).

• No se recomienda con fluidos sucios al existir partes móviles.

• Precisión: (0.2 - 0.5%)

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Contenidos y Agenda

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EN FUNCION DE LA VARIABLE DE PROCESO : Presión

¿Cómo se define PRESION?

La Presión se define como la fuerza por unidad de superficie

que se ejerce perpendicularmente a dicha superficie.

P=F/A

¿Cuáles son sus unidades de medida?

En el sistema internacional se mide en Pascales (Pa), también

conocidos como [N/m2].

Esto puede hacerse equivalente a unidades del Sistema

Internacional MKS :[Kg/m2].

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PRESIÓN Y SUS EQUIVALENCIAS

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PRESIÓN ABSOLUTA

Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Este término se creó debido a que la presión atmosférica varía con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios.

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PRESIÓN ATMOSFERICA

El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (760 mmHg--10m.c.a.), disminuyendo estos valores con la altitud .

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PRESIÓN MANOMETRICA

Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica, que se mide por medio de un elemento que registra la diferencia entre la presión que es desconocida y la presión atmosférica que existe, si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequeña mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante. Es evidente que el valor absoluto de la presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.La presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica.

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VACIO

Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presión atmosférica existente. Los valores que corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto y por lo general se expresa a modo de centímetros de mercurio (cmHg), metros de agua, etc.

De la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones de la presión atmosférica tienen solo un efecto pequeño en las lecturas del indicador de vacío.

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CLASES DE PRESIONES

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TIPOS DE INSTRUMENTOS

Medidores de Presión

Mecánicos Neumáticos Electromecánicos

Elementos primarios

elásticos

Medición directaEquilibrio de Movimientos

Equilibrio de Fuerzas

Electrónicos equilibrio de Fuerzas

Resistivos Magnéticos PiezoeléctricosCapacitivos

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RANGOS DE OPERACIÓN

Tipo de Manómetro Rango de Operación

M. de Ionización 0.0001 a 1 x 10-3 mmHg ABS

M. de Termopar 1 x 10-3 a 0.05 mmHg

M. de Resistencia 1 x 10-3 a 1 mmHg

M. Mc. Clau 1 x 10-4 a 10 mmHg

M. de Campana Invertida 0 a 7.6 mmH2O

M. de Fuelle Abierto 13 a 230 cmH2O

M. de Cápsula 2.5 a 250 mmH2O

M. de Campana de Mercurio (LEDOUX) 0 a 5 mts H2O

M. "U" 0 a 2 Kg/cm2

M. de Fuelle Cerrado 0 a 3 Kg/cm2

M. de Espiral 0 a 300 Kg/cm2

M. de Bourdon tipo "C" 0 a 1,500 Kg/cm2

M. Medidor de esfuerzos (stren geigs) 7 a 3,500 Kg/cm2

M. Helicoidal 0 a 10,000 Kg/cm2

Estos elementos se subdividen a su vez en elementos

primarios de medida directa y Elásticos.

Elementos Primarios de Medida Directa: Miden la

presión comparándola con la ejercida por un líquido de

densidad y alturas conocidas.

Elementos Primarios Elásticos: Se deforman por la

presión interna del fluido que contienen.

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INSTRUMENTOS MECANICOSINSTRUMENTOS MECANICOS

Por lo general, este tipo de instrumentos no se aplica en el

ámbito industrial, salvo en caso de ser utilizados como

elementos patrones o de calibración. Algunos de los

elementos primarios de medición directa son:

• Barómetro de Cubeta.

• Manómetro de Tubo U.

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INSTRUMENTOS MECANICOS:INSTRUMENTOS MECANICOS:Medición directaMedición directa

A continuación, se indican algunos de los elementos primarios elásticos más utilizados en la medición de presión.

Tubo Bourdon.

Diafragma.

Fuelle.

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INSTRUMENTOS MECANICOS:INSTRUMENTOS MECANICOS:ElásticosElásticos

Tubo de Bourdon:

El elemento en espiral se

forma arrollando el tubo Bourdon en forma de espirar alrededor de un eje común.En el helicoidal se aplica el mismo concepto, pero sólo que en forma de hélice.Con estas características se obtiene una mayor longitud de desplazamiento de la aguja indicadora, favoreciendo su aplicación a sistemas registradores

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Tipo o elemento en Espiral:

Es un tubo de sección elíptica que forma casi un anillo completo, cerrado por un extremo. Una vez que aumenta la presión al interior del tubo, este tiende a enderezarse y el movimiento se transmite a una aguja graduada. La ley de deformación del Tubo ha sido determinada empíricamente mediante diversos ensayos.

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Tipo o elemento Helicoidal:

En el tipo helicoidal se arrolla más de una espira en forma de hélice.

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• Aplicaciones: Líquidos y Gases.• Rangos: • 0.5 a 6.000 bar con una precisión de ±0,5 a ±1% para el tipo C.

– 0.5 a 2.500 bar con una precisión de ±0,5 a ±1% para el tipo Espiral.– 0.5 a 5.000 bar con una precisión de ±0,5 a ±1% para el tipo Helicoidal.

• Ventajas:• Amplia disponibilidad de tubos Bourdon.

– Los tipos helicoidal y espiral tiene un mayor rango de desplazamiento, ideales para registradores.

– Tamaño pequeño.– Gran duración

• Desventajas:– Depende del material de construcción para cada zona de proceso.– Mayor costo de construcción

Diafragma:

El manómetro a diafragma consiste en una o varias cápsulas circulares conectadas rígidamente entre sí por soldadura, de forma que al aplicar la presión, cada cápsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es amplificada por un juego de palancas.

El material del diafragma es normalmente aleación de níquel o inconel. Se utiliza en pequeñas presiones

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Fuelle :Un fuelle metálico es un elemento cilíndrico de

paredes corrugadas, que se expanden o contraen

cuando están sujetas a presión.

El material de los fuelles puede ser latón, bronce

fosforoso o acero inoxidable, dependiendo del

rango de presión deseado, la sensibilidad, la

resistencia a la corrosión.

Debido a que la vida de los fuelles se incrementa cuando el desplazamiento axial se mantiene restringido al mínimo posible, se emplean en conjunto con un resorte de carga que se oponga al movimiento del fuelle.

Cambiando este resorte, cambia la sensibilidad y el rango del control, del mismo modo que sucede con el caso de los diafragmas.

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RESUMEN DE INSTRUMENTOS RESUMEN DE INSTRUMENTOS MECANICOSMECANICOS

A continuación, se indican los sensores neumáticos más

utilizados en la medición de presión.

Sensor de Equilibrio de Movimientos.

Sensor de Equilibrio de Fuerzas.

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INSTRUMENTOS NEUMÁTICOSINSTRUMENTOS NEUMÁTICOS

Sensor de equilibrio de Movimientos:

Compara el movimiento producido en el elemento de medición en relación con el asociado a la presión de referencia. El conjunto se estabiliza según la diferencia de movimientos, alcanzado siempre una posición de equilibrio tal que exista una correspondencia lineal entre la variable medida y la señal de salida.

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INSTRUMENTOS NEUMATICOSINSTRUMENTOS NEUMATICOS

Sensor de equilibrio de Fuerzas:

Cuando aumenta la fuerza

ejercida por el elemento de

medición la palanca se

desequilibra y tapa la tobera, la

presión aumenta y el diafragma

ejerce una fuerza hacia arriba

alcanzando el nuevo equilibrio.

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INSTRUMENTOS NEUMATICOSINSTRUMENTOS NEUMATICOS

Estos elementos de presión están compuestos por un elemento

mecánicos elástico combinado con un transductor eléctrico que

genera una señal eléctrica proporcional a la presión medida.

Estos elementos se clasifican según su funcionamiento en:

Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas.

Resistivos.

Magnéticos

Capacitivos.

Piezoeléctricos

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INSTRUMENTOS INSTRUMENTOS ELECTROMECANICOSELECTROMECANICOS

En este instrumento el elemento mecánico elástico de

medición ejerce una fuerza sobre una barra rígida del

transmisor. Para cada valor de la presión la barra adopta

una posición determinada excitando un transductor de

desplazamiento tal como un detector de Inductancia,

Transformador Diferencial, o un detector Fotoeléctrico.

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TRANSMISORES ELECTRONICOS DE EQUILIBRIO DE TRANSMISORES ELECTRONICOS DE EQUILIBRIO DE FUERZAS :FUERZAS :


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TRANSMISORES ELECTRONICOS DE TRANSMISORES ELECTRONICOS DE EQUILIBRIO DE FUERZASEQUILIBRIO DE FUERZAS

Detector de Inductancias Transformador Diferencial

Detector Fotoeléctrico

• Presentan movimientos muy pequeños en la barra de equilibrio.

• Poseen realimentación.

• Una muy buena elasticidad.

• Nivel alto en la señal de salida.

• Presentan un ajuste del cero y del span complicado, por su

constitución mecánica.

• Presentan una alta sensibilidad a vibraciones.

• La estabilidad en el tiempo es de media a pobre.

• Su intervalo de medida corresponde al del elemento mecánico

que utilizan.

• Su precisión es del orden de 0.5-1 %.

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CARACTERISTICAS DE LOS TRANSMISORES CARACTERISTICAS DE LOS TRANSMISORES ELECTRONICOS DE EQUILIBRIO DE ELECTRONICOS DE EQUILIBRIO DE

FUERZASFUERZAS

Es uno de los transmisores mas sencillos.

Consiste en un elemento elástico que varía la

resistencia óhmica de un potenciómetro en

función de la presión. Las principales

características de los instrumentos

electromecánicos resistivos son:

• Su señal de salida es bastante potente, sin

necesidad de amplificación.

• Son muy sensibles a vibraciones externas.

• Presentan una estabilidad pobre en el

tiempo.

• Su intervalo de medida corresponde al del

elemento mecánico que utilizan.

• La precisión es del orden del 1-2%.

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TRANSDUCORES RESISTIVOS :TRANSDUCORES RESISTIVOS :


Se clasifican según su principio de funcionamiento en:

Transductores de Inductancia Variable.

Transductores de Reluctancia Variable.

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TRANSDUCORES MAGNETICOS :TRANSDUCORES MAGNETICOS :


El desplazamiento de un núcleo móvil dentro de

una bobina aumenta la inductancia de ésta en

forma casi proporcional a la porción metálica del

núcleo contenida dentro de la bobina. Presenta las

siguientes ventajas:

• En la medición no se produce rozamiento.

• Se obtiene una respuesta lineal.

• Son pequeños y de construcción robusta.

• No necesitan ajustes críticos en el

montaje.

• Su precisión es del orden del +/- 1%.

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TRANSDUCORES DE INDUCTANCIA VARIABLE:TRANSDUCORES DE INDUCTANCIA VARIABLE:


Consiste en un imán permanente o un

electroimán que crea un campo magnético

dentro del cual se mueve una armadura de

material magnético. El circuito se alimenta

con una fuerza magnetomotriz constante con

la que al cambiar la posición de la armadura

varía la reluctancia y por lo tanto el flujo

magnético. Esta variación del flujo da lugar a

una corriente inducida en la bobina que es

proporcional a la presión medida.

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TRANSDUCORES DE RELUCTANCIA VARIABLE:TRANSDUCORES DE RELUCTANCIA VARIABLE:


Las características principales de este tipo de instrumento

son:

• No existen rozamientos, por lo que se elimina la

histéresis mecánica típica de otros instrumento.

• Presentan una alta sensibilidad a las vibraciones.

• Presentan una estabilidad media en el tiempo.

• Son sensibles a las temperaturas.

• Su precisión es del orden del +/- 0.5%.

• Posicionan la armadura móvil con un elemento de

presión mecánico.2007

TRANSDUCORES DE RELUCTANCIA VARIABLE:TRANSDUCORES DE RELUCTANCIA VARIABLE:


Se basan en la variación de capacidad

que se produce en un condensador al

desplazarse una de sus placas por la

aplicación de presión. La placa móvil

tiene forma de diafragma y se

encuentra situada entre dos placas

fijas. De este modo se tienen dos

condensadores uno de capacidad fija

o de referencia y otro de capacidad

variable, que pueden compararse en

circuitos oscilantes o bien en circuitos

de puente de Wheatstone alimentado

con corriente alterna. Este tipo de

transductores se caracteriza por:

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TRANSDUCORES CAPACITIVOS:TRANSDUCORES CAPACITIVOS:


Las características principales de este tipo de instrumento son:

• Su pequeño tamaño y su construcción robusta.

• Tienen un pequeño desplazamiento volumétrico.

• Son adecuados para medidas estáticas y dinámicas.

• Son sensibles a las variaciones de temperatura.

• Su intervalo de medida es relativamente amplio.

• Su precisión es del orden de +/-0.2 a +/-0.5 %.

• Su señal de salida es débil por lo que precisan de amplificadores

con el riesgo de introducir errores es la medición.

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TRANSDUCORES CAPACITIVOS:TRANSDUCORES CAPACITIVOS:


Son materiales cristalinos que al deformarse físicamente por la acción de

una presión, generan una señal eléctrica. Los materiales típicos en la

construcción de los transductores piezoeléctricos son el cuarzo y el

titanato de bario, capaces de soportar temperaturas del orden de 150ºC en

servicio continuo y de 230°C en servicio intermitente. Sus principales

características son las siguientes:

• Son elementos ligeros, de pequeño tamaño y de construcción robusta.

• Su señal de respuesta es lineal a una variación de presión.

• Su precisión varía en el orden de +/- 1 %.

• El intervalo de medida varía entre 0.1 a 600 Kg/cm2.

• Son adecuados para medidas dinámicas, al ser capaces de

respuestas frecuenciales de hasta 1 millón de ciclos por segundo.

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TRANSDUCORES PIEZOELÉCTRICOS:TRANSDUCORES PIEZOELÉCTRICOS:


Las principales desventajas este tipo de instrumento son:

• Son sensibles a los cambios de temperaturas.

• Precisan de ajustes de impedancia en caso de fuerte choque.

• Su señal de salida es relativamente débil por lo que precisa de

amplificadores y acondicionadores de señal que podrían introducir

errores en la medición.

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TRANSDUCORES PIEZOELÉCTRICOS:TRANSDUCORES PIEZOELÉCTRICOS:


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RESUMEN DE INSTRUMENTOS RESUMEN DE INSTRUMENTOS ELECTROMECANICOSELECTROMECANICOS

Consultas ????

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Capitulo III

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