Antologia Instrumentacion

INSTRUMENTACION

UNIDAD IINTRODUCCIN A LA INSTRUMENTACIN Y NORMAS

1.1. Introduccin a la instrumentacin.1.2. Definiciones y conceptos1.3. Simbologa, normas y sistemas de unidades.1.4. Norma sama.1.5. Norma isa.

UNIDAD II

TIPOS DE SENSORES.

2.1.- Sensores de presin.2.2.- Sensores de flujo.2.3.- Sensores de temperatura.2.4.- Sensores de nivel.2.5.- Sensores para otras variables fsicas: peso, velocidad, conductividad, luz, ph, y otros.2.6.- Criterios para la seleccin de un sensor.

UNIDAD III

ACTUADORES FINALES DE CONTROL.3.1.- Tipos de actuadores: elctricos, neumticos e hidrulicos.3.2.- Tipos de vlvulas de control.3.3.- Otro tipos de actuadores.3.4.- Criterios para la seleccin de un actuador.

UNIDAD IV

CONTROLADORES

4.1.- Aplicaciones de sistemas de lazo abierto y lazo cerrado.4.2.- Modos de control aplicados en instrumentacin:4.2.1.- On-off.4.2.2.- Proporcional.4.2.3.- Proporcional + integral.4.2.4.- Proporcional + integral + derivativo.4.3.- Criterios para la seleccin de un controlador.4.4.- Sintonizacin de controles.4.5.- Aplicaciones de controladores.

UNIDAD V

TPICOS DE CONTROL ASISTIDO POR COMPUTADORA

5.1.- Adquisicin de datos.5.2.- Control supervisorio remoto.5.3.- Control digital directo.5.4.- Instrumentacin virtual.5.5.- Control distribuido

UNIDAD I

1.1.- Introduccin a la instrumentacin y normas.

Si analizamos nuestras actividades cotidianas, desde el momento que suena la alarma de un despertador y nos preparamos para desarrollar nuestras actividades diarias, as como encender un foco 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. igual manera mecnicos, electricistas, mdicos, 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 produccin.

Es lgico pensar que para las industrias, sin importar el tamao de estas, es imprescindible el uso de instrumentos industriales, para facilitar la manufactura de sus productos. Como consecuencia de la globalizacin de los mercados internacionales, se ha orillado a los pases del tercer mundo a competir en el mercado con productos decalidad, precio y tiempos de entrega oportunos. Para lograr lo anterior es importante, que los industriales de nuestro pas, implementen la instrumentacin y la automatizacin de sus procesos con el avance tecnolgico requerido para mantenerse en el mercado nacional e internacional si es posible.

Qu es la instrumentacin industrial?Es el conocimiento de la correcta aplicacin de los equipos encaminados para apoyar al usuario en la medicin, regulacin, observacin, transformacin, ofrecer seguridad, etc., de una variable dada en un proceso productivo.Los instrumentos industriales pueden realizar la siguiente

1.2.- Definiciones yconceptos.

Los procesos industriales exigen el control de la fabricacin de los diversos productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos: la fabricacin de los productos derivados del petrleo, de los productos alimenticios, de la industria cermica, de las centrales generadores de energa, de la siderurgia, de los tratamientos trmicos, de la industria papelera, de la industria textil, etc.

En todos estos procesos es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presin, el caudal, el nivel, la temperatura, el ph, la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de roco, etctera. Los instrumentos de medicin y control permiten el mantenimiento y la regulacin de estas constantes en condiciones ms idneas que las que el propio operador podra realizar.

En los inicios de la era industrial, la operatoria de los procesos se llevaba a cabo con un control manual de estas variables utilizando slo instrumentos simples manmetros, termmetros, vlvulas manuales, etc., control que era suficiente por relativa simplicidad de los procesos. Sin embargo, la gradual complejidad con que stos se han ido desarrollando ha exigido su automatizacin progresiva por medios los instrumentos de medicin y control. estos instrumentos han ido liberando al personal de campo de su funcin de actuacin fsica directa en la planta y al mismo tiempo, le han permitido una labor nica de supervisin y de vigilancia del procesos desde centros de control situados en el propio proceso o bien en salas aisladas preparadas; asimismo, gracias a los instrumentos ha sido posible fabricar productos complejos en condiciones estables de calidad y de caractersticas, condiciones que al operario le seran imposibles o muy difciles de conseguir, realizando exclusivamente un control manual.

Los procesos industriales a controlar pueden dividirse ampliamente en dos categoras: procesos continuos y procesos discontinuos. en ambos tipos, debe mantenerse en general las variables (presin, caudal, nivel, temperatura, etc.), bien en un valor deseado fijo, bien en un valor variable con el tiempo de acuerdo con una relacin predeterminada, o bien guardando una relacin determinada con otra variable.

El sistema de control que permite este mantenimiento de las variables puede definirse como aquel que compara el valor de la variable o condicin a controlar con un valor deseado y toma una accin de correccin de acuerdo con la desviacin existente sin que el operario intervenga en absoluto.

Definiciones en control

Los instrumentos de control empleados en las industrias de proceso tales como qumica, petroqumica, alimenticia, metalrgica, energtica, textil, papel, etc., tienen su propia terminologa; los trminos empleados definen las caractersticas propias de medida y de control y las estticas y dinmicas de los diversos instrumentos utilizados:

- indicadores, registradores, controladores, transmisores y vlvulas de control. La terminologa empleada se ha unificado con el fin de que los fabricantes, los usuarios y los organismos o entidades que intervienen directa o indirectamente en el campo de la instrumentacin industrial empleen el mismo lenguaje. Las definiciones de los trminos empleados se relacionan con las sugerencias hechas por ansi/isa-s51.1-1979 (r 1993) aprobadas el 26 de mayo de 1995.

Intervalo de medida (range)

Espectro o conjunto de valores de la variable medida que estn comprendidos dentro de los lmites superior e inferior de la capacidad de medida, de recepcin o de transmisin del instrumento. Viene expresado estableciendo los dos valores extremos. Ejemplo: un manmetro de intervalo de medida 0-10 bar, un transmisor de presin electrnico de 0-25 bar con seal de salida 4-20 ma un instrumento de temperatura de 100-300 c.

Alcance (span)

Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. En los ejemplos anteriores es de 10 bar para el manmetro, de 25 bar para el transmisor de presin y de 200 c para el instrumento de temperatura.

Error

El error de la medida es la desviacin que presentan las medidas prcticas de una variable de proceso con relacin a las medidas tericas o ideales, como resultado de las imperfecciones de los aparatos y de las variables parsitas que afectan al proceso.

Es decir:

Error=valor ledo en el instrumento - valor ideal de la variable medida

El error absoluto es:

Error absoluto valor ledo ~ valor verdadero

El error relativo representa la calidad de la medida y es:Error absoluto error relativo=valor verdadero

Si el proceso est en condiciones de rgimen permanente existe el llamado erroresttico.En condiciones dinmicas el error vara considerablemente debido a que los instrumentos tienen caractersticas comunes a los sistemas fsicos: absorben energa 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 dinmicas, existir en mayor o menor grado el llamadoerror dinmico(diferencia entre el valor instantneo y el indicado por el instrumento): su valor depende del tipo de fluido delproceso, de su velocidad, del elemento primario (termopar, bulbo y capilar), de los medios de proteccin (vaina), etc. elerror mediodel instrumento es la media aritmtica de los errores en cada punto de la medida determinados para todos los valores crecientes y decrecientes de la variable medida.

Cuando una medicin se realiza con la participacin de varios instrumentos, colocados unos a continuacin de otros, el valor final de la medicin estar constituido por los errores inherentes a cada uno de los instrumentos.

Exactitud(accuracy)

La exactitud,es la cualidad de un instrumento de medida por la que tiende a dar lecturas prximas al verdadero valor de la magnitud medida.En otras palabras, es el grado de conformidad de un valor indicado a un valor estndar aceptado o valor ideal, considerando este valor ideal como si fuera el verdadero.La exactitud (accuracy)define los lmites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio durante un perodo de tiempo determinado (normalmente 1 ao). La exactitud se da en trminos de inexactitud, es decir, un instrumento de temperatura de 0-100 c con temperatura del proceso de 100 c y que marca 99,98 c se aproxima al valor real en 0,02 c, o sea tiene una inexactitud de 0,02 c. Hay varias formas para expresar la exactitud:

A) tanto por ciento del alcance, campo de medida orange.Ejemplo: en el instrumento de temperatura de la figura 1.3, para una lectura de 150 c y una exactitud de 0,5 %, el valor real de la temperatura estar comprendido entre 150 0,5 x 200/100 = 150 1, es decir, entre 149 y 151c;Directamente, en unidades de la variable medida. Ejemplo: exactitud 1 c;Tanto por ciento de la lectura efectuada. Ejemplo: exactitud de 1 % de 150 c, es decir, 1,5 c; tanto por ciento del valor mximo del campo de medida. Ejemplo: exactitud de 0,5 % de 300 c = 1,5 c;

Tanto por ciento de la longitud de la escala. Ejemplo: si la longitud de la escala delInstrumento de la figura 1.3 es de 150 mm, la exactitud de 0,5 % representar 0,75 mm en la escala.La exactitud vara en cada punto del campo de medida, si bien el fabricante la especfica, en todo el margen del instrumento, indicando a veces su valor en algunas zonas de la escala. Por ejemplo: un manmetro puede tener una exactitud de 1 % en toda la escala y de 0,5 % en la zona central. cuando se desea obtener la mxima exactitud del instrumento en un punto determinado de la escala, puede calibrarse nicamente para este punto de trabajo, sin considerar los valores restantes del campo de medida.

Por ejemplo: un termmetro de 0-150 c y de 1 % de exactitud situado en un bao de temperatura constante a 80 c, puede ser calibrado a este valor, de modo que su exactitud en este punto de trabajo ser la mxima que se pueda obtener con un termmetro patrn. Es obvio que para los valores restantes, en particular los correspondientes a los extremos de la escala, la exactitud se apartar de 1 %.Hay que sealar que los valores de la exactitud de un instrumento se consideran en general establecidos para el usuario, es decir, son los proporcionados por los fabricantes de los instrumentos. Sin embargo, estos ltimos suelen considerar tambin los valores de calibracin en fbrica y de inspeccin. Por ejemplo, un instrumento que en fbrica tiene una exactitud de calibracin de + 0,8 %, en inspeccin le corresponde + 0,9 % y la dada alusuario es 1 %. con ello se pretende tener un margen de seguridad para compensar los efectos de las diferencias de apreciacin de las personas que efectan la calibracin, las diferentes precisiones de los instrumentos de medida utilizados, las posibles alteraciones debidas al desplazamiento del instrumento de un punto a otro, los efectos ambientales y de envejecimiento, etc.

Precisin

La precisin es la cualidad de un instrumento por la que tiende a dar lecturas muy prximas unas a otras, es decir, es el grado de dispersin de las mismas. Un instrumento puede tener una pobre exactitud, pero una gran precisin. Por ejemplo, un manmetro de intervalo de medida de 0 a 10 bar, puede tener un error de cero considerable marcando 2 bar sin presin en el proceso y diversas lecturas de 7,049, 7,05, 7,051, 7,052 efectuadas a lo largo del tiempo y en las mismas condiciones de servicio, para una presin del proceso de 5 bar. Tendr un error prctico de 2 bar, pero los-valores ledos estarn muy prximos entre s con una muy pequea dispersin mxima de 7,052 7,049 = 0,003, es decir, el instrumento tendr una gran precisin.Por lo tanto, los instrumentos de medida estarn diseados por los fabricantes para que sean precisos, y como peridicamente se descalibran, deben reajustarse para que sean exactos. a sealar que el trmino precisin es sinnimo de repetibilidad.

Zona muerta(deadzone odead band)

La zona muerta(dead zoneodead band)es el campo de valores de la variable que no hace variar la indicacin o la seal de salida del instrumento, es decir, que no produce su respuesta. Viene dada en tanto por ciento del alcance de la medida. Por ejemplo: en el instrumento de la figura 1.3 es de 0,1 %, es decir: 0,1 x 200/100 = 0,2 c.

Sensibilidad(sensitivity)

La sensibilidad(sensitivity)es la razn entre el incremento de la seal de salida o de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, despus de haberse alcanzado el estado de reposo. por ejemplo, si en un transmisor electrnico de0-10 bar, la presin pasa de 5 a 5,5 bar y la seal de salida de 11,9 a 12,3 ma , lasensibilidad es el cociente:

(12,3 -11,9)/ ((20-4)________________= 0,5 ma c.c/bar

(5,5 - 5) / 10viene dada en tanto por ciento del alcance de la medida. Si la sensibilidad delinstrumento de temperatura de la figura 1.3 es de + 0,05 %, su valor ser de 0,05 x 200/100 = 0,1 c/c.

Hay que sealar que no debe confundirse la sensibilidad con el trmino dezona muerta;son definiciones bsicamente distintas que antes era fcil contundir cuando la definicin inicial de la sensibilidad era "valor mnimo en que se ha de modificar la variable para apreciar un cambio medible en el ndice o en la pluma de registro de los instrumentos.

Repetibilidad:

Es la capacidad de reproduccin de las posiciones de la pluma o del ndice, o de laseal de salida del instrumento, al medir repetidamente valores idnticos de la variable en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de variacin, recorriendo todo el campo. La repetibilidad es sinnimo deprecisin. a mayor repetibilidad menordispersin de los valores de salida para un valor de la seal de entrada del proceso y, por lo tanto, mayor precisin.

Histresis (hysteresis)

La histresis(hysteresis)es la diferencia mxima que se observa en los valores indicados por elndice o la pluma del instrumento o la seal de salida para el mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos, ascendente y descendente.Se expresa en tanto por ciento del alcance de la medida. Por ejemplo: si en un termmetro de 0-100 %, para el valor de la variable de 40 c, la aguja marca 39,9 al subir la temperatura desde 0, e indica 40,1 al bajar la temperatura desde 100 c, el valor de la histresis es de: 40,1-39,9 ---------. 100 = 0,2% 100-0En la figura 1.3 c pueden verse las curvas de histresis que estn dibujadas exageradamente para apreciar bien su forma. Hay que sealar que el trminozona muertaest incluido dentro de la histresis.

Otros trminos

Empleados en las especificaciones de los instrumentos son los siguientes:

Campo de medida con elevacin de ceroes aquel campo de medida en el que el valor cero de la variable o seal medida es mayor que el valor inferior del campo. Por ejemplo, -10 c a 30 c.

Campo de medida con supresin de ceroEs aquel campo de medida en el que el valor cero de la variable o seal medida es menor que el valor inferior del campo. por ejemplo, 20 c a 60 c.

Elevacin de ceroEs la cantidad con que el valor cero de la variable supera el valor inferior del campo. Puede expresarse en unidades de la variable medida o en % del alcance. Por ejemplo, 10 c en el campo 10 c a 30 c del instrumento, o sea: (10/40) x 100 = 25 %.

Supresin de ceroEs la cantidad con que el valor inferior del campo supera el valor cero de la variable. Puede expresarse en unidades de la variable medida o en % del alcance. Por ejemplo, 20 c en el campo 20 c a 60 c del instrumento, o sea (20/40) x 100 = 50 %.

DerivaEs una variacin en la seal de salida que se presenta en un perodo de tiempo determinado mientras se mantienen constantes la variable medida y todas las condiciones ambientales. Se suelen considerar laderiva de cero(variacin en la seal de salida para el valor cero de la medida atribuible a cualquier causa interna) y laderiva trmica de cero(variacin en la seal de salida a medida cero, debida a los efectos nicos de la temperatura). la deriva est expresada usualmente en porcentaje de la seal de salida de la escala total a la temperatura ambiente, por unidad, o por intervalo de variacin de la temperatura. por ejemplo, la deriva trmica de cero de un instrumento en condiciones de temperatura ambiente durante 1 mes fue de 0,2 % del alcance.

Fiabilidad {reliability)Medida de la probabilidad de que un instrumento contine comportndose dentro de lmites especificados de error a lo largo de un tiempo determinado y bajo condiciones especificadas.

ResolucinMagnitud de los cambios en escaln de la seal de salida (expresados en tanto por ciento de la salida de toda la escala) al ir variando continuamente la medida en todo el campo. Es tambin el grado con que el instrumento puede discriminar valores equivalentes de una cantidad, o la menor diferencia de valor que el aparato puede distinguir.

Resolucin infinitaCapacidad de proporcionar una seal de salida progresiva y continua en todo el campo de trabajo del instrumento.

Trazabilidad (traceability)Propiedad del resultado de las mediciones efectuadas con un instrumento o con un patrn, tal que puede relacionarse con patrones nacionales o internacionales, mediante una cadena ininterrumpida de comparaciones, con todas las incertidumbres determinadas.

RuidoCualquier perturbacin elctrica o seal accidental no deseadas que modifica latransmisin, indicacin o registro de los datos deseados. Un caso especial es lainterferencia de radiotransmisores rfi (radio frecuencia interferente). puede expresarse en unidades de la seal de salida o en tanto por ciento del alcance.

LinealidadLa aproximacin de una curva de calibracin a una lnea recta especificada.

Linealidad basada en puntosFalta de linealidad expresada en forma de desviacin mxima con relacin a una lnea recta que pasa a travs de los puntos dados correspondientes al cero y al 100 % de la variable medida.

Temperatura de servicioCampo de temperaturas en el cual se espera que trabaje el instrumento dentro delmites de error especificados.

Vida til de servicioTiempo mnimo especificado durante el cual se aplican las caractersticas de servicio continuo e intermitente del instrumento sin que se presenten cambios en su comportamiento ms all de tolerancias especificadas.

Reproductibilidad (reproducibility)capacidad de reproduccin de un instrumento de las medidas repetitivas de la lectura o seal de salida para el mismo valor de la variable medida alcanzado en ambos sentidos, en las mismas condiciones de servicio y a lo largo de un perodo de tiempo determinado. Por ejemplo, un valor representativo sera 0,2 % del alcance de la lectura o seal de salida a lo largo de un perodo de 30 das.

Respuesta frecuencilVariacin con la frecuencia de la relacin de amplitudes seal de salida/variable medida (y de la diferencia de fases entre la salida y la variable medida) para una medida de variacin senoidal aplicada a un instrumento dentro de un campo establecido de frecuencias de la variable medida. Se especifica usual-mente corno "dentro de ... % de ... a ... hz".

AccesibleEste trmino se aplica a un dispositivo o funcin que puedeser usado o visto por un operador con el propsito de controlar el desempeo de las acciones de control; como ejemplo: cambios en el set-point, transferencia auto-manual o accionesde encendido y apagado.

AlarmaEs un dispositivo o funcin que detecta la presencia de una condicin anormal por medio de una seal audible o un cambio visible discreto, o puede tratarse de ambas seales al mismo tiempo, las cuales tienen el fin de atraer laatencin.

AsignableEste trmino se aplica a una caracterstica que permite elcambio (o direccin) deuna seal de un dispositivo a otro sin la necesidad de la activacin de un switch o algn otro elemento.Estacin auto-manualTrmino empleado como sinnimo de estacin de control.

BalnSe emplea como sinnimo de burbuja.

Detrs del panelEste trmino se refiere a la posicin de un instrumento, elcual ha sido montado en un panel de control, pero no es normalmente accesible al operador.

BinarioTrmino aplicado a una seal o dispositivo que tiene solodos posiciones o estados discretos. Cuando es usado en su forma ms simple, como en seal binaria (lo que es opuesto a seal analgica), el trmino denota un estado deencendido-apagado o de alto-bajo.

BoardTrmino en ingls el cual se interpreta como sinnimo depanel.

BurbujaSmbolo circular usado para denotar e identificar el

Dispositivo computable o de cmputoPropsito de un instrumento o funcin. Puede contener una etiqueta con un nmero. Es tambin un sinnimo de baln.Dispositivo o funcin que emplea uno o ms clculos u operaciones lgicas, o ambas, y transmite uno o ms resultados a las seales de salida.

ConfigurableTrmino aplicado a un dispositivo o sistema cuyascaractersticas funcionales pueden ser seleccionadas a travs de un programa o de otros mtodos.

ControladorDispositivo con una salida que vari para regular una variable de control de una manera especfica. Un controlador manual vara su salida automticamente en respuesta a una entrada directa o indirecta de un proceso variable. Un controlador manual es una estacin manual de carga y su salida no depende de una medida de un proceso variable pero puede variarse solamente por medio de un procedimiento manual.

Estacin de controlUna estacin de carga manual que tambin proporciona uncontrol en el cambio de manual a automtico de los modos de control dentro de lazo de control, a sta tambin se le conoce como estacin auto-manual.Vlvula de controlEs un dispositivo, el ms comnmente usado, que actamanualmenteo por s mismo, que directamente manipula el flujo de unoo ms procesos.ConvertidorEs un dispositivo que recibe informacin en determinadamanera de un instrumento y transmite una seal de salida en otra forma.un convertidor es tambin conocido comotransductor, de cualquier forma, transductor es un trmino general, y su uso para conversin de seales no es recomendado.DigitalTrmino aplicado a una seal o dispositivo que usa dgitos

SISTEMAS DE CONTROL DISTRIBUIDOSElemento final de controlBinarios para representar valores continuos o estados discretos.Sistema el cual, mientras es funcionalmente integradoconsiste de subsistemas los cuales pueden ser fsicamente separados y colocarse de una forma remota unos de otros.Dispositivo que controla directamente los valores de lavariable manipulada en un lazo de control.Generalmente el elemento final de control es una vlvula de control.

FuncinPropsito que debe cumplir un dispositivo de control.IdentificacinSecuencia de letras o dgitos, o ambos, usados parasealar un instrumento en particular o un lazo.

InstrumentacinColeccin de instrumentos o sus aplicaciones con el fin de observar mediciones, control, o cualquier combinacin de estos.LocalEs la localizacin de un instrumento que no est ni dentroni sobre un panel o consola, ni est montado en un cuarto de control.Los instrumentos locales estn comnmente en el mbito de un elementoprimario o un elemento de control, la palabra campo es un sinnimo muy usado con local.

Panel localQue no est en un panel central, los paneles locales estncomnmente en el mbito de subsistemas de plantas o sub-reas.El trmino instrumento local de panel no puede ser confundido con instrumento local.LazoCombinacin de uno o ms instrumentos o funciones deEstacin manual de cargaControl que sealan el paso de uno a otro con el propsito de medir y/o controlar las variables de un proceso. Dispositivo o funcin que tiene un ajuste de salida manual que es usado con un actuador o como ms dispositivos.La estacin no proporciona un cambio entre un modo de control automtico o manual de un lazo de control.La estacin puede tener indicadores integrados, luces u otras caractersticas.Esto es normalmente conocido como estacin manual o cargador manual.

MedidaDeterminacin de la existencia o magnitud de una variable.

MonitorTrmino general para un instrumento o sistema deinstrumentos usados para la medicino conocer la magnitud de una o ms variables con el propsito de emplear la informacin en determinado momento.El trmino monitor no es muy especfico, algunas veces significa analizador, indicador, o alarma.

Luz del monitorSinnimo de luz piloto.PanelEstructura que tiene un grupo de instrumentos montadossobre ella. el panel puede consistir de una o varias secciones, cubculos, consolas o escritorios.Montado en panelTrmino aplicado a un instrumento que est montado sobre un panel o consola y es accesible para un operador en uso normal.Luz pilotoEs una luz que indica cual nmero o condiciones normalesde un sistema o dispositivo existe. Una luz piloto es tambin conocida como una luz monitor o de monitor.

Elemento primarioSinnimo de sensor.

ProcesoEs cualquier operacin o secuencia de operaciones queinvolucren un cambio de energa, estado, composicin, dimensin, u otras propiedades que pueden referirse a un dato.Variable de procesoCualquier propiedad variable de un proceso.El trminovariable de proceso es usado en como un standard para la aplicacin a todas las variables.

ProgramaSecuencia respetable de acciones que definen el nivel de

Controlador lgico programableLas salidas como una compostura de las relaciones al establecimiento de las entradas.Un controlador, usualmente con entradas y salidas mltiples que contiene un programa alterable, es llamado de esta manera o comnmente conocido como plc.

RelayDispositivo cuya funcin es pasar informacin sin alterarla osolo modificarla en determinada forma. Relay es comnmente usado para referirse a dispositivos decmputo.SensorParte de un lazo o un instrumento que primero detecta elvalor de una variable de proceso y que asume una correspondencia, predeterminacin, y estado inteligible o salida.El sensor puede ser integrado o separado de un elemento funcional o de un lazo. Al sensor tambin se le conoce como detector o elemento primario.

Set pointEl set point o punto de referencia puede ser establecidomanualmente, automticamente o programado.Su valor se expresa en las mismas unidades que la variable controlada.

SwitchDispositivo que conecta, desconecta, selecciona, o transfiere uno o ms circuitos y no est diseado como un controlador, un relay o una vlvula de control.

Punto de pruebaProceso de una conexin el cual no est permanentemente conectado, su conexin es solamente temporal o intermitente a un instrumento.TransductorTrmino general para un dispositivo que recibe informacinen forma de uno o ms cuantificad ores fsicos, modificadores de informacin y/o su forma si requiere, y produce una seal de salida resultante.Dependiendo de la aplicacin un transductor puede ser un elemento primario, un transmisor un relay, un convertidor u otro dispositivo.Porque el trmino transductor no es especfico, su uso para aplicaciones especficas no es recomendado.

TransmisorDispositivo que detecta la variable de un proceso a travs de un sensor y tiene una salida la cual vara su valor solamente como una funcin predeterminada de la variable del proceso.El sensor puede estar o no integrado al transmisor.

Instrumentacin industrial - definicin de instrumentacin

Instrumentacin: 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 ste.El instrumento ms conocido y utilizado es el reloj, el cual nos sirve para controlar el uso eficaz de nuestro tiempo.En otras palabras, la instrumentacin es la ventana a la realidad de lo que est sucediendo en determinado proceso, lo cual servir para determinar si el mismo va encaminado hacia donde deseamos, y de no ser as, podremos usar la instrumentacin para actuar sobre algunos parmetros del sistema y proceder de forma correctiva.la instrumentacin es lo que ha permitido el gran avance tecnolgico de la ciencia actual en casos tales como: los viajes espaciales, la automatizacin de los procesos industriales y mucho otros de los aspectos de nuestro mundo moderno; ya que la automatizacin es solo posible a travs de elementos que puedan sensar lo quesucede en el ambiente, para luego tomar una accin de control pre-programada que actu sobre el sistema para obtener el resultado previsto.

Caracterstica de los instrumentosDe acuerdo con las normas sama (scientific apparatus makers association), pmc20, las caractersticas de mayor importancia, para los instrumentos son:

Campo de medida o rango (range)Es el conjunto de valores dentro de los lmites superior e inferior de medida, en loscuales el instrumento es capaz de trabajar en forma confiable. Por ejemplo, untermmetro 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 termmetro del ejemplo, el span ser de 50 grados Celsius.

ErrorEs la diferencia que existira entre el valor que el instrumento indique que tenga lavariable de proceso y el valor que realmente tenga esta variable en ese momento.

PrecisinEsto es la tolerancia mnima de medida que permitir indicar, registrar o controlarel instrumento. En otras palabras, es la mnima divisin de escala de un instrumento indicador. Generalmente esta se expresa en porcentaje (%) del span.

Zona muerta (dead band)Es el mximo campo de variacin de la variable en el proceso real, para el cual elinstrumento no registra ninguna variacin en su indicacin, registro o control.

SensibilidadEs la relacin entre la variacin de la lectura del instrumento y el cambio en el proceso que causa este efecto.

RepetibilidadEs la capacidad de un instrumento de repetir el valor de una medicin, de un mismo valor de la variable real en una nica direccin de medicin.

HistresisSimilar a la repetibilidad, pero en este caso el proceso de medicin se efectuara en ambas direcciones

Campo de medida con supresin de ceroEs aquel rango de un instrumento cuyo valor mnimo se encuentra por encima del cero real de la variable.

Campo de medida con elevacin de ceroEs aquel rango de un instrumento cuyo valor mnimo se encuentra por debajo de cero de las variables

Campo de medida con elevacin de ceroEs aquel rango de un instrumento cuyo valor mnimo se encuentra por debajo de cero de las variables

Clasificacin de los instrumentosExisten dos formas de clasificar los instrumentos las cuales son:a.- de acuerdo a su funcin en el proceso.b.- de acuerdo a la variable de proceso que miden.Este modo de clasificarlos no es necesariamente el nico, pero se considera bastante completo.Instrumentos indicadores: son aquellos que como su nombre bien dice, indican directamente el valor de la variable de proceso. Ejemplos:Manmetros, termmetros, etc.Instrumentos ciegos: son los que cumplen una funcin reguladora en el proceso,pero no muestran nada directamente. Ejemplos termostatos, presostatos, etc.Instrumentos registradores: en algunos casos podr ser necesario un registro histrico 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 fluidoo variable de proceso que se desea medir, con el fin de recibir algn efecto deeste (absorben energa del proceso), y por este medio pueden evaluar lavariable en cuestin. (placa orificio)Transmisores: estos elementos reciben la variable de proceso a travs del elemento primario, y la transmiten a algn lugar remoto. Estos transmiten las variables de proceso en forma de seales proporcionales a esas variables.Transductores: son instrumentos fuera de lnea (no en contacto con el proceso),que son capaces de realizar operaciones lgicas y/o matemticas con sealesde uno o ms transmisores.Convertidores: en ciertos casos, la seal de un transmisor para ser compatible con lo esperado por el receptor de esa seal, en ese caso se utilizara un elemento convertidor para lograr el ante mencionada compatibilidad de sealreceptores: son los instrumentos que generalmente son instalados en el panel de control, como interfase entre el proceso y el hombre. Estos reciben la sealde los transmisores o de un convertidor.Controladores: este es uno de los elementos ms importante, ya que ser el encargado de ejercer la funcin de comparar lo que est sucediendo en el proceso, con lo que realmente se desea que suceda en l, para posteriormente, en base a la diferencia, envi una seal al proceso que tienda a corregir las desviaciones.Elemento final de control: ser este elemento quien reciba la seal del controlador y quien estando en contacto directo con el proceso en lnea, ejerzaun cambio en este, de tal forma que se cambien los parmetros hacia el valordeseado. Ejemplo: vlvulas de control, compuertas, etc.De acuerdo a la variable de proceso que miden: esta clasificacin, como su nombre lo indica, se referir a la variable de proceso que tratemos de medir. Ella actualidad, se pueden medir, casi sin excepcin, todas las variables de proceso existentes, sin embargo, algunas se medirn de forma directa y otras indirectamente.

1.3.- Simbologa, normas y sistema de unidades.

En instrumentacin y control, se emplea un sistema especial de smbolos conel objeto de transmitir de una forma ms fcil y especfica la informacin.Estoes indispensable en el diseo, seleccin, operacin y mantenimiento de lossistemas de control. Un sistema de smbolos ha sido estandarizado por la isa (sociedad de instrumentistas de amrica).La siguiente informacin es de la norma:ansi/isa-s5.1-1984(r 1992).Las necesidades de varios usuarios para sus procesos son diferentes. Lanorma reconoce estas necesidades, proporcionando mtodos de simbolismoalternativos. Se mantienen varios ejemplos agregando la informacin osimplificando el simbolismo, segn se desee. Los smbolos de equipo en el proceso no son parte de esta norma, pero seincluyen para ilustrar aplicaciones de smbolos de la instrumentacin.

Aplicacin en la industria.La norma es conveniente para el uso en la qumica, petrleo, generacin de poder, aire acondicionado, refinando metales, y otros numerosos procesos industriales.Ciertos campos, como la astronoma, navegacin, y medicina, usan instrumentos muy especializados, diferentes a los instrumentos de procesos industriales convencionales.Se espera que la norma sea flexible, lo bastante para encontrarse muchas de las necesidades de campos especiales.

Aplicacin en actividades de trabajo.La norma es conveniente para usar siempre cualquier referencia de unInstrumento o de una funcin de sistema de control se requiere para los propsitos de simbolizacin e identificacin. Pueden requerirse talesreferencias para los usos siguientes, as como otros:

Bocetos del planEjemplos instruccinPapeles tcnicos, literatura y discusionesDiagramas de sistemas de instrumentacin, diagramas de vuelta,Diagramas lgicosDescripciones funcionalesDiagramas de flujo: procesos, mecnicos, ingeniera, sistemas, queConduce por tuberas (el proceso) e instrumentacinDibujos de construccinEspecificaciones, rdenes de compra, manifiestos, y otras listasIdentificacin (etiquetando) de instrumentos y funciones de control Instalacin, operacin e instrucciones de mantenimiento, dibujos, y archivosse piensa que la norma proporciona la informacin suficiente para habilitar a cualquiera de los documentos del proceso de medida y control (quin tiene una cantidad razonable de conocimiento del proceso) para entender los medios de medida y mando del proceso. El conocimiento detallado de un especialista enla instrumentacin no es un requisito previo a esta comprensin.

Aplicacin a clases de instrumentacin y funciones de instrumentos.

El simbolismo y mtodos de identificacin proporcionados en esta norma son aplicables a todas las clases de medida del proceso e instrumentacin de control.Ellos no slo son aplicables a la descripcin discreta de instrumentos ysus funciones, pero tambin para describir las funciones anlogas de sistemas que son"despliegue compartido," "control compartido", "control distribuido" y control por cimputadorta.Smbolos y nmeros de instrumentacin

La indicacin de los smbolos de varios instrumentos o funciones ha sido aplicada en las tpicas formas.El uso no implica que la designacin o aplicaciones de los instrumentos o funciones estn restringidas en ninguna manera.Donde los smbolos alternativos son mostrados sin una preferencia, la secuencia relativa de los nmeros no implica una preferencia.

La burbuja puede ser usada para etiquetar smbolos distintivos, tal como aquellos para vlvulas de control.En estos casos la lnea que est conectando a la burbuja con el smbolo del instrumento esta dibujado muy cerca de l, pero no llega a tocarlo.En otras situaciones la burbuja sirve para representar las propiedades del instrumento.Un smbolo distintivo cuya relacin con el lazo es simplemente aparentar que un diagrama no necesita ser etiquetado individualmente.Por ejemplo una placa con orificio o una vlvula de control que es parte de un sistema ms largo no necesita ser mostrado con un nmero de etiqueta en un diagrama.Tambin, donde hay un elemento primario conectado a otro instrumento en un diagrama, hace uso de un smbolo para representar que el elemento primarioen un diagrama puede ser opcional.

Los tamaos de las etiquetas de las burbujas y de los smbolos de los miscelneos son los tamaos generalmente recomendados.Los tamaos ptimos pueden variar dependiendo en dondeo no es reducido el diagrama y dependiendo el nmero de caracteres seleccionados apropiadamente acompaados de otros smbolos de otros equipos en un diagrama. La lneas de seales pueden ser dibujadas en un diagrama enteramente o dejando la parte apropiada de un smbolo en cualquier ngulo. La funcin de los designadores de bloque y los nmeros de las etiquetas podran ser siempre mostrados con una orientacin horizontal.Flechas direccionales podran ser agregadas a las lneas de las seales cuando se necesite aclarar la direccin del flujo para informacin.La aplicacin de flechas direccionales facilita el entendimiento de un sistema dado. Elctrico, neumtico o cualquier otro suministro de energa para un instrumentoNo se espera que sea mostrado, pero es esencial para el entendimiento de las operaciones de los instrumentos en un lazo de control.

En general, una lnea de una seal representara la interconexin entre dos instrumentos en un diagrama de flujo siempre a travs de ellos. Pueden ser conectados fsicamente por ms de una lnea.La secuencia en cada uno de los instrumentos o funciones de un lazo est conectada en un diagrama y pueden reflejar el funcionamiento lgico o informacin acerca del flujo, algunos de estos arreglos no necesariamente correspondern a la secuencia de la seal de conexin.Un lazo electrnico usando una seal analgica de voltaje requiere de un cableado paralelo, mientras un lazo que usa seales de corriente analgica requiere de series de interconexin.El diagrama en ambos casos podra ser dibujado a travs de todo el cableado, para mostrar la interrelacin funcional claramente mientras se mantiene la presentacin independiente del tipo de instrumentacin finalmente instalado.

El grado de los detalles para ser aplicado a cada documento o seccin del mismo est enteramente en la discrecin del usuario de la conexin.Los smbolos y designaciones en esta conexin pueden disearse para la aplicacinen un hardware o en una funcin en especfico.Los sketches y documentos tcnicos usualmente contienen simbolismo simplificado e identificacin.Los diagramas de flujo de un proceso usualmente son menos detalladosque un diagrama de flujode ingeniera.Los diagramas de ingeniera pueden mostrar todos los componentes en lnea, pero pueden diferir de usuario a usuario en relacin a los detalles mostrados.En ningn caso,la consistencia puede ser establecida para una aplicacin.Los trminos simplificado, conceptual, y detallado aplicado a los diagramas donde se escoge la representacin a travs de la seccin de un uso tpico.Cada usuario debe establecer el grado de detalle de los propsitos del documento especfico o dedocumento generado.Es comn en la prctica para los diagramas de flujo de ingeniera omitir los smbolos de interconexin y los componentes de hardware que son realmente necesarios para un sistema de trabajo, particularmente cuando la simbolizacin elctrica interconecta sistemas.Un globo o crculo simboliza a un instrumento aislado o instrumento discreto, pare el caso donde el crculo est dentro de un cuadrado, simboliza un instrumento que comparte un display o un control. Los hexgonos se usan para designar funciones de computadora. Para terminar en los controles lgicos programables plc's se simbolizan con un rombo dentro de un cuadrado.

Descripcin de cmo los crculos indican la posicin de los instrumentos.

Los smbolos tambin indican la posicin en que estn montados los instrumentos. Los smbolos con o sin lneas nos indican esta informacin. Las lneas sonariadas como son: una sola lnea, doble lnea o lneas punteadas.

Identificacin funcional.

La identificacin funcional de un instrumento o su equivalente funcional consiste de letras, las cuales incluyen una primera letra (designacin de la medida o variable inicial) y una o ms letras sucesivas (identificacin de funciones).La identificacin funcional de un instrumento est hecha de acuerdo a su funcin y no a su construccin.Un registrador de diferencia de presin usado para medir flujo se identifica comofr; un indicador de presin y un switch actuado a presin conectado a la salida de un transmisor de nivel neumtico estn identificados porliyls, respectivamente.En un lazo de instrumentos, la primera letra de una identificacin funcional es seleccionada de acuerdo a la medida y a la variable inicial y no de acuerdo a la variable manipulada.Una vlvula de control vara el flujo de acuerdo a lo dictaminado por un controlador de nivel, esto es unalv.

la sucesin de letras en la identificacin funcional designa una o ms funciones pasivas y/o salidas de funcin.Una modificacin de las letras puede ser usada, si se requiere, en adicin a una o ms letras sucesivas.Por ejemplo,tdalcontiene dos modificadores.La variable medida d cambia a una nueva variable t, como diferencia de temperatura.La letra l restringe la lectura de la funcin a, alarma, para representar solamente una alarma baja.La secuencia de identificacin de las letras llega a ser con una primera letra seleccionada.Las letras de funciones pasivas o activas siguen cualquier orden, y las letras de la salida funcional siguen a sta en cualquier frecuencia, excepto que la salida de la letra c (control) precede la salida de la letra v (valve), por ejemplo:pcv (vlvula controladora de presin).

un dispositivo de funcin mltiple puede ser simbolizado en un diagrama por muchas burbujas como haya variables medidas, salidas y/o funciones.Un controlador de temperatura con un switch puede ser identificado por dos burbujasuna con la inscripcin tic-3 y una con la inscripcin tsh-3.El instrumento podra estar designado como tic-3/tsh-3 para todos los usos y sus referencias.El nmero para las letras funcionales agrupadas en un instrumento pueden mantenerse con un mnimo de acuerdo al ajuste del usuario.El nmero total de letras contenidas en un grupo no pueden exceder de cuatro.

1.4.- Norma sama.

El mtodo sama (scientific, aparatus makers association) de diagramas funcionales que emplean para las funciones block y las designaciones de funciones. Para ayudar en procesos industriales donde la simbologa binaria es extremadamente til aparecen nuevos smbolos binarios en lneas.PropsitosEl propsito de esta norma es establecer un medio uniforme de designacin los instrumentos y los sistemas de la instrumentacin usados para la medicin y control. Con este fin, el sistema de designacin incluye los smbolos y presenta uncdigo de identificacin.

Visin general

Generalidades

En todo proceso trabajan diferentes usuarios o especialidades. La estandarizacin debe reconocer esta realidad y adems ser consistente con los objetivos del estndar, por lo tanto debe entregar mtodos para una simbologa alternativa. Se entregan una serie de ejemplos como informacin adicional o simplificaciones para una determinada simbologa segn se desee.

La simbologa de los equipos de los procesos, no es el motivo de este apunte, por lo tanto al incluirse se har, en razn de ilustrar aplicaciones de smbolos, de instrumentacin.

Aplicaciones industriales

La estandarizacin de la instrumentacin es importante para diversas industrias como:

Industria qumica Industria petrolera Generacin elctrica Aire acondicionado Refinadoras de metales Otros procesos industriales.

Existen otros campos con instrumentos muy especializados y diferentes a la industria convencional como:

Astronoma Navegacin medicina etc.

Ningn esfuerzo especfico se ha hecho para establecer una norma que rena los requerimientos de estas actividades, sin embargo se espera que la norma sea lo suficientemente flexible como para abarcar reas muy especializadas.

Aplicaciones en procesos

El estndar es recomendable emplearlo cada vez que se requiera cualquier referencia para un instrumento o para una funcin de control de un sistema con los propsitos de identificacin y simbolizacin

esquemas diseo Ejemplos para enseanza fichas tcnicas, literatura y discusiones diagramas en sistemas de instrumentacin, diagramas lgicos, diagramas de lazos en procesos. Descripciones funcionales diagramas de flujo en: procesos, sistemas, elementos mecnicos, tuberas de procesos e instrumentacin Dibujos de construccin Especificaciones, rdenes de compra, manifiestos y otros listados Identificacin (etiquetado o marcas) de instrumentos y funciones de control instrucciones de mantencin, operacin, instalacin, dibujos informes

El estndar pretende dar la suficiente informacin, que habilite a cualquiera para revisar documento de representacin, de medicin y control de procesos para que entienda el significado y el control del proceso no se requiere un conocimiento detallado de un especialista en instrumentacin, como requisito para su comprensin.

Aplicaciones a clases de instrumentacin y para funciones de instrumentos.

La simbologa y las identificaciones entregadas en este estndar son aplicables a toda clase de mediciones en instrumentacin para control de procesos. estas se pueden emplear no solo para describir instrumentos discretos y sus funciones sino que tambin funciones de sistemas anlogos, donde aparecen trminoscomo display compartido, control compartido, control distribuido, control computarizado.

1.5.- Norma isa

Los smbolos y diagramas son usados en el control de procesos para indicar la aplicacin en el proceso, el tipo de seales empleadas, la secuencia de componentes interconectadas y de alguna manera, la instrumentacin empleada. La sociedad de instrumentistas de amrica (isa por sus siglas en ingles instruments society of america) publica normas para smbolos, trminos y diagramas que son generalmente reconocidos en la industria. Este captulo est basado en esas normas y ayudara a utilizar e interpretar los smbolos utilizados en el control de procesos.Identificacin del instrumentolos instrumentos son generalmente identificados por nmeros en una etiqueta. El nmero de la etiqueta identifica (1) la funcin en el proceso y (2) el lazo de control en el cual est localizado. La figura 21 indica cmo las letras y los nmeros son seleccionados y agrupados para lograr una rpida identificacin.

La funcin o variable de proceso puede ser fcilmente asociada con el tipo de medicin hecha en el proceso. As, el frc (flow recorder controler por sus siglas en ingles) mostrado en la figura. 21 identifica un controlador registrador de flujo. Las letras del alfabeto son utilizadas para formar la combinacin de estos nombres. Un sistema de identificacin de instrumentos podra incluir los siguientes componentes:

1. etiqueta con nmeros para definir la funcin en el proceso y la localizacin del instrumento.2. smbolos para identificar las seales del control de procesos neumticas, hidrulicas, capilares, electrnicas, snicas o radiactivas.3. smbolos para representar dispositivos de control primarios y finales que gobiernan el flujo, nivel, presin y temperatura.

UNIDAD 2

Tipos de sensores.

2.1.- sensores de presin.

Los sensores de presin o transductores de presin son elementos que transforman la magnitud fsica de presin o fuerza por unidad de superficie en otra magnitud elctrica que ser la que emplearemos en los equipos de automatizacin o adquisicin estndar. Los rangos de medida son muy amplios, desde unas milsimas de bar hasta los miles de bar.

Para cubrir los diferentes rangos de medida, precisin y proteccin, disponemos de una gran variedad de transductores de presin, fabricados con diferentes tecnologas, que permiten cubrir todas sus necesidades. A continuacin encontrar un resumen de prcticamente todos los sensores de presin disponibles en el mercado, agrupados segn su formato y tipo de medida

Transductores de presin miniatura

La gama detransductores de presinminiaturayultra miniaturademeas. spec. Ha sido diseada con el fin de conciliar tamao pequeo y robustez.De tecnologa piezorresistiva y fibraptica, con membranas de acero inoxidable. Resistente a lquidos y gases corrosivos.Disponible en versiones de alta temperatura (hasta 600 c).

Caractersticas:

Perfiles planos, roscados o enrasados. Rangos: desde 0..0,13 bar hasta 0..2.500 bar. Linealidad:0,25 % a 1 % Ancho de banda:desde medidas estticas hasta 1,7 MHz. Proteccin:hasta ip68. Dimetro del cuerpo:desde 1,27 mm, con 1 mm de espesor.

Manmetros digitales

Losmanmetros digitalesdeaepson la solucin ideal cuando se busca un transductor de presin y un visualizador sin cables, ya que al unir el sensor y el visualizador en un solo bloque alimentado por bateras internas, permiten instalarse en cualquier punto donde se precise medir presin con unas buenas prestaciones.

aep dmmCaractersticas:

Rangos:0.5 hasta 2.000 bar.Linealidad:0.2 % hasta el 0.05 % fs.Resolucin:hasta 65.000 divisiones.Funciones:pico, cero, tara, auto-apagado o filtro digital.Displaytipo lcd (bajo consumo) o led.Salida analgica: 0-10 v, 4-20 ma odigitalrs232

Aplicaciones:Instalaciones hidrulicas en general y laboratorios.

Presin de altos rangos y temperaturas

Sensingdispone de diferentes modelos desensores de presin para altos rangos de presin, muchos de ellos con rangos de hasta 2.000 bar.Tambin dispone de modelos especiales para la medida detemperatura como eltp8, que soporta hasta 150 c o los atek para inyeccin de plstico de hasta 400c.

Movimiento es detectado por un transductor que convierte pequeos desplazamientos en seales elctricas analgicas, ms tarde se pueden obtener salidas digitales acondicionando la seal. Pueden efectuar medidas de presin absoluta (respecto a una referencia) y de presin relativa o diferencial (midiendo diferencia de presin entre dos puntos) generalmente vienen con visualizadores e indicadores de funcionamiento.

caractersticas:tipo de sensor presin relativa, absolutarango nominal de presiones en bar (0-10 bar)presin de ruptura bar (4,9 bar ... 15 bar)tensin de alimentacin en cc, cafluido aplicable gases no corrosivostiempo de respuesta ms (10ms max)salida v mx (30 v)temperatura de funcionamiento 0c a +50c

Aplicacionescontrol de sujecin, succin de elementos, succin de tornillos en atornilladores automticos, apretado de tuercas automticas, control de fuerza en pinzas prensoras , confirmacin de presin a la soldadura

El control de la presin en los procesos industriales da condiciones de operacin seguras. Cualquier recipiente o tubera posee ciertapresin mxima de operacin y de seguridad variando este, de acuerdo con el material y la construccin. Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destruccin del equipo, si no tambin puede provocar la destruccin del equipo adyacente y ponen al personal en situaciones peligrosas, particularmente cuando estn implcitas, fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisin con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema.

FuncionamientoLos sensores piezorresistivos de la presin del silicio de la deteccin y del control de honeywell contienen los elementos de deteccin que consisten en cuatro piezoresistores enterrados frente a un diafragma fino, qumico-grabado al agua fuerte del silicio. Un cambio de la presin hace el diafragma doblar, induciendo una tensin en el diafragma y los resistores enterrados. Los valores del resistor cambian en proporcin con la tensin aplicada y producen una salida elctrica.

CaractersticasEstos sensores son pequeos, bajos costo y confiables. Ofrecen la capacidad de repeticin excelente, la alta exactitud y la confiabilidad bajo variacin de condiciones ambientales. Adems, ofrecen caractersticas de funcionamiento alto constantes a partir de un sensor al siguiente, y de la capacidad de intercambio sin la recalibracin. Mejor usado para: dispositivos mdicos y de la hvac, equipo del almacenaje de datos y de la cromatografa de gas, controles de proceso, maquinaria industrial, bombas y robtica.

Sensores de presin micromecnicos.

El sensor de presin de alimentacin est montado por lo general directamente en el tubo de admisin. Mide la presin absoluta en el tubo de admisin (2 .... 400 kpa o 0,02 ....4,0 bar), o sea que mide la presin contra un vaco de referencia y no contra la presin del entorno. De este modo es posible determinar la masa de aire con toda exactitud y regular el compresor de acuerdo con las necesidades del motor. Si el sensor no est montado directamente en el tubo de admisin, este se hace comunicar neumticamente con el tubo de admisin mediante una tubera flexible.

Sensor de presin atmosfrica (adf) este sensor puede estar montado en la unidad de control o en otro lugar del vano motor. Su seal sirve para la correccin, en funcin de la altura, de los valores tericos para los circuitos reguladores (como ejemplo: retroalimentacin de gases de escape egr, regulacin de la presin de sobrealimentacin). Con ello se pueden tener en cuenta las diferencias de la densidad del aire del entorno. El sensor de presin de entorno mide la presin absoluta (60 .....115 kpa o 0,6 ....1,15 bar).

Sensor de presin del aceite y combustible Los sensores de presin de aceite estn montados en el filtro de aceite y miden la presin absoluta del aceite para que se pueda averiguar la carga del motor para la indicacin de servicio. Su margen de presiones se sita en 50 ....1000 kpa o 0,5 ...10,00 bar.

EstructuraEl componente esencial del sensor de presin micro mecnico es el elemento sensor con la "clula de sensor" (figura inferior). Ella consta de un chip de silicio (2) micromecnico que lleva grabada una membrana delgada (1). Sobre la membrana hay dispuestas cuatro resistencias de medicin (r1, r2), cuya resistencia elctrica varia bajo tensin mecnica. En el sensor de presin puede estar integrado adicionalmente un sensor de temperatura que se puede evaluar independientemente. Esto significa que hay que montar solamente un sensor para medir la temperatura y la presin.

FuncionamientoSegn cual sea la magnitud de la presin se curva de manera distinta la membrana de la clula del sensor (pocos micrmetros). Las cuatro resistencias de medicin sobre la membrana modifican su resistencia elctrica bajo las tensiones mecnicas producidas (efecto piezorresistivo).las resistencias de medicin (r1, r2) estn dispuestas sobre el chip de silicio (2) de tal forma que al deformarse la membrana (1) aumenta la resistencia de dos de las resistencias de medicin, a la vez que disminuye la misma en las dos restantes. Las resistencias de medicin estn dispuestas en un "puente wheatstone". Debido al cambio de las resistencias se va modificando tambin la relacin de las tensiones elctricas en las resistencias de medicin. Debido a ello se modifica la tensin de medicin (ua). La tensin de medicin es, pues, una medida para la presin en la membrana. Mediante el puente resulta una tensin de medicin ms alta que al evaluarse solamente una resistencia individual. El "puente wheatstone" permite obtener as una alta sensibilidad. El lado de la membrana que no queda sometida a la presin de medicin se encuentra expuesto a un vaci de referencia (3), de modo que el sensor mide el valor absoluto de la presin. El sistema electrnico evaluador completo est integrado en el chip y tiene la misin de amplificar la tensin de puente, de compensar influencias de temperatura y de linealizar la curva caracterstica de presin. La tensin de salida es del orden de 0 ....5 v y se suministra a la unidad de control de motor a travs de conexiones elctricas. Mediante una curva caracterstica programada se calcula la presin.

Sensores de alta presin aplicacin

Los sensores de alta presin se emplean en el automvil para medir la presin del combustible y del lquido de freno:sensor de presin "rail" disel este sensor mide la presin del combustible en el tubo distribuidor (rail) del sistema de inyeccin disel "common rail". La presin mxima de trabajo (presin nominal) pmax: es de 160 mpa (1600 bares). La presin del combustible es modulada en un circuito de regulacin. Es casi constante e independiente de la carga y de la velocidad de rotacin. Las posibles desviaciones del valor terico se compensan mediante una vlvula reguladora de presin.

Sensor de presin "rail" para gasolina este sensor mide la presin del combustible en el tubo distribuidor (rail) del sistema med-motronic de inyeccin directa de gasolina; la presin, que depende de la carga y de la velocidad de rotacin, es de 5 a 12 mpa (50 a 120 bares). La presin medida se utiliza como magnitud real para la regulacin de la presin rail. El valor terico, que depende de la carga y del nmero de revoluciones, est memorizado en un diagrama caracterstico y se ajusta mediante una vlvula de control de la presin en el rail

Sensor de presin del lquido de freno este sensor de alta presin mide la presin del lquido de freno en el grupo hidrulico de sistemas de seguridad de marcha (p. ej. esp); la presin es en general de 25 mpa (250 bares). Los valores de presin mximos pmx pueden subir hasta 35 mpa 350 bares). La medicin y la vigilancia de la presin son activadas por la unidad de control, que efecta asimismo la evaluacin a partir de una

Estructura y funcionamientoel corazn del sensor lo constituye una membrana de acero, sobre la que estn metalizados por evaporacin unos elementos piezorresistivos formando un circuito en puente (figura 1, pos. 3). El campo de medicin del sensor depende del espesor de la membrana (membrana gruesa para presiones elevadas, membrana delgada para presiones reducidas). Tan pronto como la presin a medir atraviesa el racor (4) y acta sobre un lado de la membrana, el valor de resistencia de los elementos piezorresistivos vara a causa de la deformacin de la membrana (aprox. 20 m a 1500 bares).la tensin de salida de 0 a 80 mv generada por el puente es conducida por lneas de unin a un circuito de evaluacin (2) del sensor. Este circuito amplifica la seal emitida por el puente a un valor entre 0 y 5 v y lo transmite a la unidad de control, que partiendo de l calcula la presin con la ayuda de una caracterstica memorizada

2.2.- Sensores de flujo.

Sensor de flujo tipo pistn.Elsensor de flujoes un dispositivo que, instalado en lnea con unatubera, permite determinar cundo est circulando unlquidoo ungas.Estos son del tipo apagado/encendido; determinan cundo est o no circulando unfluido, pero no miden elcaudal.

De pistnEs el ms comn de los sensores de flujo. Este tipo de sensor de flujo se recomienda cuando se requiere detectar caudales entre 0,5 lpm y 20 lpm.Consiste en unpistnque cambia de posicin, empujado por el flujo circulante. El pistn puede regresar a su posicin inicial porgravedado por medio de unresorte.El pistn contiene en su interior unimn permanente. Cuando el pistn se mueve el imn se acerca y activa unreed switch, que cierra o abre (segn sea la configuracin) elcircuito elctrico.El rea entre el pistn y la pared del sensor determina su sensibilidad, y por ende a qu caudal se activar el sensor.

De paleta (compuerta)Este modelo es recomendado para medir grandes caudales, de ms de 20 lpm.Su mecanismo consiste en una paleta que se ubica transversalmente al flujo que se pretende detectar. El flujo empuja la paleta que est unida a un eje que atraviesa hermticamente la pared del sensor de flujo y apaga o enciende un interruptor en el exterior del sensor. Para ajustar la sensibilidad del sensor se recorta el largo de la paleta.

Diagrama sensor de flujo tipo paletaDe elevacin (tapn)Este modelo es de uso general. Es muy confiable y se puede ajustar para casi cualquier caudal.Su mecanismo consiste en un tapn que corta el flujo. Del centro del tapn surge un eje que atraviesa hermticamente la pared del sensor. Ese eje empuja un interruptor ubicado en el exterior del sensor.Para ajustar la sensibilidad del sensor se perforan orificios en el tapn.

Diagrama sensor de flujo tipo tapn.Sensor de flujo tipo paleta.

Para determinar el tipo de sensor de flujo se deben tomar en cuenta los siguientes factores:

caudal de disparo: se debe seleccionar un sensor ms sensible si se requiere detectar flujos muy bajos. prdida depresin: al colocar cualquier objeto en el paso de un fluido se est reduciendo en alguna medida su presin. la presin de salida siempre va a ser menor a la de entrada, siendo el sensor de tapn el que ms reduce la presin y el sensor de paleta el menos intrusivo. impurezas en los fluidos: los slidos en los fluidos pueden obstruir el sensor de pistn. en cambio, el sensor de paleta es el que menos se ve afectado por los slidos. tipo de fluido: se debe seleccionar un sensor que est fabricado con materiales que soporten el tipo de fluido que vamos se va a detectar. la temperatura,presin,acidezydensidadson factores que se deben tomar en cuenta para seleccionar los materiales.

2.3.- Sensores de temperatura.

Aqu encontrar diferentes modelos de sensores de temperatura para mltiples aplicaciones. Los sensores de temperatura se usan para medir la temperatura del aire o la temperatura superficial de lquidos y slidos. Nuestra gama de sensores de temperatura es igual de amplia que las aplicaciones que se le pueden dar. Adems de sensores de resistencia (pt100) encontraratermoelementos del tipo k (nicr-ni). La serie wtr le ofrece para muchas aplicaciones una solucin al problema. Adems de los sensores estndar para el uso industrial, tambin tiene a disposicin versiones para la industria alimentaria. Estas se distinguen por una conexin de acero inoxidable y por la posibilidad de crear un punto de medida asptico. La particularidad de los sensores de temperatura del tipo wtr-400 es la construccin compacta. La conexin se realiza a travs de una clavija m12. Opcionalmente puede aadir un transductor en la parte inferior de la carcasa, que da una seal de salida de 4-20 ma. Puede pedir adicionalmente tornillos de sujecin y manguitos soldados. Una versin especial es el modelo wtr-270. Los sensores de temperatura de este tipo estn pensados como sensores de hincado, y no de instalacin fija. Si tiene preguntas tcnicas sobre estos sensores de temperatura, pngase en contacto con nosotros al nmero de telfono 902 044 604 en Espaa o al +56 2 562 0400 para Latinoamrica. Nuestros tcnicos le asesorarn con mucho gusto sobre este tema, as como de otros instrumentos del sector demedidores ybalanzas.

Encontrar las fichas tcnicas de nuestros sensores de temperatura si sigue uno de los siguientes enlaces:

2.4.- Sensores de nivel.

UNIDAD III

3.1.- Tipos de actuadores: elctricos, neumticos e hidrulicos.

Unactuadores un dispositivo capaz de transformar energa hidrulica, neumtica o elctrica en la activacin de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en funcin a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una vlvula.

Existen varios tipos de actuadores como son:

ElectrnicosHidrulicosNeumticosElctricos

Los actuadores hidrulicos, neumticos y elctricosson usados para manejar aparatos mecatrnicos. Por lo general, los actuadores hidrulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidrulicos requieren mucho equipo para suministro de energa, as como de mantenimiento peridico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumticos tambin son limitadas desde el punto de vista de precisin y mantenimiento.

Actuadores electrnicosLos actuadores electrnicostambin son muy utilizados en los aparatos mecatrnicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin escobillas se utilizaran en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento.

Actuadores hidrulicosLos actuadores hidrulicos, que son los de mayor antigedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operacin, funcionan en base a fluidos a presin. Existen tres grandes grupos:

Cilindro hidrulicoMotor hidrulicoMotor hidrulico de oscilacin

Cilindro hidrulicoDe acuerdo con su funcin podemos clasificar a los cilindros hidrulicos en 2 tipos: de efecto simple y de accin doble. En el primer tipo se utiliza fuerza hidrulica para empujar y una fuerza externa, diferente, para contraer. El segundo tipo se emplea la fuerza hidrulica para efectuar ambas acciones. El control de direccin se lleva a cabo mediante un solenoide que se muestra a continuacin en el interior poseen un resorte que cambia su constante elstica con el paso de la corriente. Es decir, si circula corriente por el pistn elctrico este puede ser extendido fcilmente.

Cilindro de presin dinmicaLleva la carga en la base del cilindro. Los costos de fabricacin por lo general son bajos ya que no hay partes que resbalen dentro del cilindro.

Cilindro de efecto simpleLa barra esta solo en uno de los extremos del pistn, el cual se contrae mediante resortes o por la misma gravedad. La carga puede colocarse solo en un extremo del cilindro.Cilindro de efecto dobleLa carga puede colocarse en cualquiera de los lados del cilindro. Se genera un impulso horizontal debido a la diferencia de presin entre los extremos del pistn

Cilindro telescpicoLa barra de tipo tubo multietpico es empujada sucesivamente conforme se va aplicando al cilindro aceite a presin. Se puede lograr una carrera relativamente en comparacin con la longitud del cilindro

Motor hidrulicoEn los motores hidrulicos el movimiento rotatorio es generado por la presin. estos motores los podemos clasificar en dos grandes grupo: el primero es uno de tipo rotatorio en el que los engranajes son accionados directamente por aceite a presin, y el segundo, de tipo oscilante, el movimiento rotatorio es generado por la accin oscilatoria de un pistn o percutor; este tipo tiene mayor demanda debido a su mayor eficiencia. A continuacin se muestra la clasificacin de este tipo de motores

Motor de engranajeTipo rotatorio motor de veletaMotor de hliceMotor hidrulico motor de leva excntricaPistn axialTipo oscilante motor con eje inclinado

Motor de engranaje.El aceite a presin fluye desde la entrada que acta sobre la cara dentada de cada engranaje generando torque en la direccin de la flecha. La estructura del motor es simple, por lo que es muy recomendable su uso en operaciones a alta velocidad.

Motor con pistn eje inclinadoEl aceite a presin que fluye desde la entrada empuja el pistn contra la brida y la fuerza resultante en la direccin radial hace que el eje y el bloque del cilindro giren en la direccin de la flecha. Este tipo de motor es muy conveniente para usos a alta presin y a alta velocidad. Es posible modificar su capacidad al cambiar el ngulo de inclinacin del eje.

Motor oscilante con pistn axialTiene como funcin, el absorber un determinado volumen de fluido a presin y devolverlo al circuito en el momento que ste lo precise.

Actuadores neumticosA los mecanismos que convierten la energa del aire comprimido en trabajo mecnico se les denomina actuadores neumticos. Aunque en esencia son idnticos a los actuadores hidrulicos, el rango de compresin es mayor en este caso, adems de que hay una pequea diferencia en cuanto al uso y en lo que se refiere a la estructura, debido a que estos tienen poca viscosidad. En esta clasificacin aparecen los fuelles y diafragmas, que utilizan aire comprimido y tambin los msculos artificiales de hule, que ltimamente han recibido mucha atencin.

De efecto simpleCilindro neumticoActuador neumtico de efecto dobleCon engranajeMotor neumtico con veletaCon pistnCon una veleta a la vezMultivalenteMotor rotatorio con pistnDe ranura verticalDe mboloFuelles, diafragma y msculo artificialCilindro de simple efectoCremalleraTransforman un movimiento lineal en un movimiento rotacional y no superan los 360

Rotativos de paletasSon elementos motrices destinados a proporcionar un giro limitado en un eje de salida. La presin del aire acta directamente sobre una o dos palas imprimiendo un movimiento de giro. Estos no superan los 270 y los de paleta doble no superan los 90.

Actuadores elctricosLa estructura de un actuador elctrico es simple en comparacin con la de los actuadores hidrulicos y neumticos, ya que slo requieren de energa elctrica como fuente de poder. Como se utilizan cables elctricos para transmitir electricidad y las seales, es altamente verstil y prcticamente no hay restricciones respecto a la distancia entre la fuente de poder y el actuador.

Existe una gran cantidad de modelos y es fcil utilizarlos con motores elctricos estandarizados segn la aplicacin. En la mayora de los casos es necesario utilizar reductores, debido a que los motores son de operacin continua.

Utilizacin de un pistn elctrico para el accionamiento de una vlvula pequea.La forma ms sencilla para el accionamiento con un pistn, sera la instalacin de una palanca solidaria a una bisagra adherida a una superficie paralela al eje del pistn de accionamiento y a las entradas roscadas. Existen alambres musculares, los cuales permiten realizar movimientos silenciosos sin motores. Es la tecnologa ms innovadora para robtica y automtica, como as tambin para la implementacin de pequeos actuadores.

Partes de un actuadorSistema de "llave de seguridad":este mtodo de llave de seguridad para la retencin de las tapas del actuador, usa una cinta cilndrica flexible de acero inoxidable en una ranura de deslizamiento labrada a mquina. Esto elimina la concentracin de esfuerzos causados por cargas centradas en los tornillos de las tapas y helicoils.Las llaves de seguridadincrementan de gran forma la fuerza del ensamblado del actuador y proveen un cierre de seguridad contra desacoplamientos peligrosos.Pin con ranura:esta ranura en la parte superior del pin provee una transmisin autocentrante, directa para indicadores de posicin e interruptores de posicin, eliminando el uso de bridas de acoplamiento. (Bajo la norma namur).Cojinetes de empalme:estos cojinetes de empalme barrenados y enroscados sirven para simplificar el acoplamiento de accesorios a montar en la parte superior. (Bajo normas iso 5211 y vdi).Pase de aire grande:los conductos internos para el pasaje de aire extra grandes permiten una operacin rpida y evita el bloqueo de los mismos.Muoneras: una muonera de nuevo diseo y de mxima duracin, permanentemente lubricada, resistente a la corrosin y de fcil reemplazo, extiende la vida del actuador en las aplicaciones ms severas.Construccin: se debe proveer fuerza mxima contra abolladuras, choques y fatiga. Su pin y cremallera debe ser de gran calibre, debe ser labrado con maquinaria de alta precisin, y elimina el juego para poder obtener posiciones precisas.Ceramigard: superficie fuerte, resistente a la corrosin, parecida a cermica. Protege todas las partes del actuador contra desgaste y corrosin.Revestimiento: un revestimiento doble, para proveer extra proteccin contra ambientes agresivos.Acople: acople o desacople de mdulos de reposicin por resorte, o de seguridad en caso de falla de presin de aire.Tornillos de ajuste de carrera: provee ajustes para la rotacin del pin en ambasDirecciones de viaje; lo que es esencial para toda vlvula de cuarto de vuelta. Muoneras radiales y de carga del pin: muoneras reemplazables que protegen contra cargas verticales. Muoneras radiales soportan toda carga radial.

Sellos del pin - superior e inferior:los sellos del pin estn posicionados para minimizar todo hueco posible, para proteger contra la corrosin. Resortes indestructibles de seguridad en caso de falla: estos resortes son diseados y fabricados para nunca fallar y posteriormente son protegidos contra la corrosin. Los resortes son clasificados y asignados de forma particular para compensar la prdida de memoria a la cual est sujeto todo resorte; para una verdadera confianza en caso de falla en el suministro de aire.

Los actuadores ms usuales son:Cilindros neumticos e hidrulicos. Realizan movimientos lineales motores (actuadores de giro) neumticos e hidrulicos. Realizan movimientos de giro por medio de energa hidrulica o neumtica. Vlvulas. Las hay de mando directo, motorizadas, electro neumticas, etc. se emplean para regular el caudal de gases y lquidos.

3.2.- Tipos de vlvulas de control.Vlvulas de compuerta.

La vlvula de compuerta es de vueltas mltiples, en la cual se cierra el orificio con un disco vertical de cara plana que se desliza en ngulos rectos sobre el asiento.

Recomendada:Para servicio con apertura total o cierre total, sin estrangulacin.Para uso poco frecuente.Para resistencia mnima a la circulacin.Para mnimas cantidades de fluido o liquido atrapado en la tubera.AplicacionesServicio general, aceites y petrleo, gas, aire, pastas semilquidas, lquidos espesos, vapor, gases y lquidos no condensables, lquidos corrosivos.

VentajasAlta capacidad.Cierre hermtico.Bajo costo.Diseo y funcionamiento sencillos.Poca resistencia a la circulacin.

DesventajasControl deficiente de la circulacin.Se requiere mucha fuerza para accionarla.Produce cavitacin con baja cada de presin.Debe estar cubierta o cerrada por completo.La posicin para estrangulacin producir erosin del asiento y del disco.

VariacionesCua maciza, cua flexible, cua dividida, disco doble.

MaterialesCuerpo: bronce, hierro fundido, hierro, acero forjado, monel, acero fundido, acero inoxidable, plstico de pvc.

Componentes diversos.Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoLubricar a intervalos peridicos. Corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura. Enfriar siempre el sistema al cerrar una tubera para lquidos calientes y al comprobar que las vlvulas estn cerradas.No cerrar nunca las llaves a la fuerza con la llave o una palanca.Abrir las vlvulas con lentitud para evitar el choque hidrulico en la tubera. Cerrar las vlvulas con lentitud para ayudar a descargar los sedimentos y mugre atrapados.

Especificaciones para el pedidoTipo de conexiones de extremo.Tipo de cua.Tipo de asiento.Tipo de vstago.Tipo de bonete.Tipo de empaquetadura del vstago.Capacidad nominal de presin para operacin y diseo.Capacidad nominal de temperatura para operacin y diseo.Vlvulas de machoLa vlvula de macho es de de vuelta, que controla la circulacin por medio de un macho cilndrico o cnico que tiene un agujero en el centro, que se puede mover de la posicin abierta a la cerrada mediante un giro de 90.

Recomendada paraServicio con apertura total o cierre total.Para accionamiento frecuente.Para baja cada de presin a travs de la vlvula.Para resistencia mnima a la circulacin.Para cantidad mnima de fluido atrapado en la tubera.

AplicacionesServicio general, pastas semilquidas, lquidos, vapores, gases, corrosivos.VentajasAlta capacidad.Bajo costo.Cierre hermtico.Funcionamiento rpido.

DesventajasRequiere alta torsin (par) para accionarla.Desgaste del asiento.Cavitacin con baja cada de presin.

VariacionesLubricada, sin lubricar, orificios mltiples.

MaterialesHierro, hierro dctil, acero al carbono, acero inoxidable, aleacin 20, monel, nquel, hastelloy, camisa de plstico.

Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoDejar espacio libre para mover la manija en las vlvulas accionadas con una llave. En las vlvulas con macho lubricado, hacerlo antes de ponerlas en servicio. En las vlvulas con macho lubricado, lubricarlas a intervalos peridicos.

Especificaciones para pedidoMaterial del cuerpo.Material del macho.Capacidad nominal de temperatura.Disposicin de los orificios, si es de orificios mltiples.Lubricante, si es vlvula lubricada.

Vlvulas de globoUna vlvula de globo es de vueltas mltiples, en la cual el cierre se logra por medio de un disco o tapn que sierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele estar paralelo con la circulacin en la tubera

Recomendada paraEstrangulacin o regulacin de circulacin.Para accionamiento frecuente.Para corte positivo de gases o aire.Cuando es aceptable cierta resistencia a la circulacin.

AplicacionesServicio general, lquidos, vapores, gases, corrosivos, pastas semilquidas.

VentajasEstrangulacin eficiente con estiramiento o erosin mnimos del disco o asiento.Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas, lo cual reduce el tiempo y desgaste en el vstago y el bonete.Control preciso de la circulacin.Disponible con orificios mltiples.

DesventajasGran cada de presin.Costo relativo elevado.

VariacionesNormal (estndar), en "y", en ngulo, de tres vas.

MaterialesCuerpo: bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, monel, acero inoxidable, plsticos.

Componentes: diversos.

Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoInstalar de modo que la presin este debajo del disco, excepto en servicio con vapor a alta temperatura.

Registro en lubricacin.Hay que abrir ligeramente la vlvula para expulsar los cuerpos extraos del asiento.Apretar la tuerca de la empaquetadura, para corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura.

Especificaciones para el pedidoTipo de conexiones de extremo.Tipo de disco.Tipo de asiento.Tipo de vstago.Tipo de empaquetadura o sello del vstago.Tipo de bonete.Capacidad nominal para presin.Capacidad nominal para temperatura.

Vlvulas de bola

Las vlvulas de bola son de de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira entre asientos elsticos, lo cual permite la circulacin directa en la posicin abierta y corta el paso cuando se gira la bola 90 y cierra el conducto

Recomendada paraPara servicio de conduccin y corte, sin estrangulacin.Cuando se requiere apertura rpida.Para temperaturas moderadas.Cuando se necesita resistencia mnima a la circulacin.

AplicacionesServicio general, altas temperaturas, pastas semilquidas.

VentajasBajo costo.Alta capacidad.Corte bidireccional.Circulacin en lnea recta.Pocas fugas.Se limpia por si sola.Poco mantenimiento.No requiere lubricacin.Tamao compacto.Cierre hermtico con baja torsin (par).

DesventajasCaractersticas deficientes para estrangulacin.Alta torsin para accionarla.Susceptible al desgaste de sellos o empaquetaduras.Propensa a la cavitacin.

VariacionesEntrada por la parte superior, cuerpo o entrada de extremo divididos (partidos), tres vas, venturi, orificio de tamao total, orificio de tamao reducido.

MaterialesCuerpo: hierro fundido, hierro dctil, bronce, latn, aluminio, aceros al carbono, aceros inoxidables, titanio, tntalo, zirconio; plsticos de polipropileno y pvc.

Asiento: tfe, tfe con llenador, nylon, buna-n, neopreno.

Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoDejar suficiente espacio para accionar una manija larga.

Especificaciones para el pedidoTemperatura de operacin.Tipo de orificio en la bola.Material para el asiento.Material para el cuerpo.Presin de funcionamiento.Orificio completo o reducido.Entrada superior o entrada lateral.

Vlvulas de mariposa

La vlvula de mariposa es de de vuelta y controla la circulacin por medio de un disco circular, con el eje de su orificio en ngulos rectos con el sentido de la circulacin.

Recomendada paraServicio con apertura total o cierre total.Servicio con estrangulacin.Para accionamiento frecuente.Cuando se requiere corte positivo para gases o lquidos.Cuando solo se permite un mnimo de fluido atrapado en la tubera.Para baja ciada de presin a travs de la vlvula.

AplicacionesServicio general, lquidos, gases, pastas semilquidas, lquidos con slidos en suspensin.

VentajasLigera de peso, compacta, bajo costo.Requiere poco mantenimiento.Nmero mnimo de piezas mviles.No tiene bolas o cavidades.Alta capacidad.Circulacin en lnea recta.Se limpia por si sola.

DesventajasAlta torsin (par) para accionarla.Capacidad limitada para cada de presin.Propensa a la cavitacin.

VariacionesDisco plano, disco realzado, con brida, atornillado, con camisa completa, alto rendimiento.

MaterialesCuerpo: hierro, hierro dctil, aceros al carbono, acero forjado, aceros inoxidables, aleacin 20, bronce, monel.Disco: todos los metales; revestimientos de elastmeros como tfe, kynar, buna-n, neopreno, hypalon.Asiento: buna-n, viton, neopreno, caucho, butilo, poliuretano, hypalon, hycar, tfe.

Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoSe puede accionar con palanca, volante o rueda para cadena.Dejar suficiente espacio para el movimiento de la manija, si se acciona con palanca.Las vlvulas deben estar en posicin cerrada durante el manejo y la instalacin.

Especificaciones para el pedidoTipo de cuerpo.Tipo de asiento.Material del cuerpo.Material del disco.Material del asiento.Tipo de accionamiento.Presin de funcionamiento.Temperatura de funcionamiento.

Vlvulas de diafragmaLas vlvulas de diafragma son de vueltas mltiples y efectan el cierre por medio de un diafragma flexible sujeto a un compresor. Cuando el vstago de la vlvula hace descender el compresor, el diafragma produce sellamiento y corta la circulacin.

Recomendada paraServicio con apertura total o cierre total.Para servicio de estrangulacin.Para servicio con bajas presiones de operacin.

AplicacionesFluidos corrosivos, materiales pegajosos o viscosos, pastas semilquidas fibrosas, lodos, alimentos, productos farmacuticos.

VentajasBajo costo.No tienen empaquetaduras.No hay posibilidad de fugas por el vstago.Inmune a los problemas de obstruccin, corrosin o formacin de gomas en los productos que circulan.DesventajasDiafragma susceptible de desgaste.Elevada torsin al cerrar con la tubera llena.

VariacionesTipo con vertedero y tipo en lnea recta.MaterialesMetlicos, plsticos macizos, con camisa, en gran variedad de cada uno.

Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoLubricar a intervalos peridicos.No utilizar barras, llaves ni herramientas para cerrarla.

Especificaciones para el pedidoMaterial del cuerpo.Material del diafragma.Conexiones de extremo.Tipo del vstago.Tipo del bonete.Tipo de accionamiento.Presin de funcionamiento.Temperatura de funcionamiento.

Vlvulas de aprieteLa vlvula de apriete es de vueltas mltiples y efecta el cierre por medio de uno o ms elementos flexibles, como diafragmas o tubos de caucho que se pueden apretar u oprimir entre s para cortar la circulacin.

Recomendada paraServicio de apertura y cierre.Servicio de estrangulacin.Para temperaturas moderadas.Cuando hay baja cada de presin a travs de la vlvula.Para servicios que requieren poco mantenimiento.AplicacionesPastas semilquidas, lodos y pastas de minas, lquidos con grandes cantidades de slidos en suspensin, sistemas para conduccin neumtica de slidos, servicio de alimentos.

VentajasBajo costo.Poco mantenimiento.No hay obstrucciones o bolsas internas que la obstruyan.Diseo sencillo.No corrosiva y resistente a la abrasin.

DesventajasAplicacin limitada para vaci.Difcil de determinar el tamao.

VariacionesCamisa o cuerpo descubierto; camisa o cuerpo metlicos alojados.

MaterialesCaucho, caucho blanco, hypalon, poliuretano, neopreno, neopreno blanco, buna-n, buna-s, viton a, butilo, caucho de siliconas, tfe.

Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoLos tamaos grandes pueden requerir soportes encima o debajo de la tubera, si los soportes para el tubo son inadecuados.

Especificaciones para el pedidoPresin de funcionamiento.Temperatura de funcionamiento.Materiales de la camisa.Camisa descubierta o alojada.

Vlvulas de retencin (check) y de desahogo (alivio)Hay dos categoras de vlvulas y son para uso especfico, ms bien que para servicio general: vlvulas de retencin (check) y vlvulas de desahogo (alivio). Al contrario de los otros tipos descritos, son vlvulas de accionamiento automtico, funcionan sin controles externos y dependen para su funcionamiento de sentido de circulacin o de las presiones en el sistema de tubera. Como ambos tipos se utilizan en combinacin con vlvulas de control de circulacin, la seleccin de la vlvula, con frecuencia, se hace sobre la base de las condiciones para seleccionar la vlvula de control de circulacin.

Vlvulas de retencin (check).La vlvula de retencin (fig. 1-8) est destinada a impedir una inversin de la circulacin. La circulacin del lquido en el sentido deseado abre la vlvula; al invertirse la circulacin, se cierra. Hay tres tipos bsicos de vlvulas de retencin: 1) vlvulas de retencin de columpio, 2) de elevacin y 3) de mariposa.

Vlvulas de retencin del columpio.Esta vlvula tiene un disco embisagrado o de charnela que se abre por completo con la presin en la tubera y se cierra cuando se interrumpe la presin y empieza la circulacin inversa. Hay dos diseos: uno en "y" que tiene una abertura de acceso en el cuerpo para el esmerilado fcil del disco sin desmontar la vlvula de la tubera y un tipo de circulacin en lnea recta que tiene anillos de asiento reemplazables.

Recomendada paraCuando se necesita resistencia mnima a la circulacin.Cuando hay cambios poco frecuentes del sentido de circulacin en la tubera.Para servicio en tuberas que tienen vlvulas de compuerta.Para tuberas verticales que tienen circulacin ascendente.

AplicacionesPara servicio con lquidos a baja velocidad.

VentajasPuede estar por completo a la vista.La turbulencia y las presiones dentro de la vlvula son muy bajas.El disco en "y" se puede esmerilar sin desmontar la vlvula de la tubera.

VariacionesVlvulas de retencin con disco inclinable.

MaterialesCuerpo: bronce, hierro fundido, acero forjado, monel, acero fundido, acero inoxidable, acero al carbono.

Componentes: diversos.Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoEn las tuberas verticales, la presin siempre debe estar debajo del asiento. Si una vlvula no corta el paso, examinar la superficie del asiento. Si el asiento est daado o escoriado, se debe esmerilar o reemplazar. Antes de volver a armar, limpiar con cuidado todas las piezas internas.

Vlvulas de retencin de elevacinUna vlvula de retencin de elevacin es similar a la vlvula de globo, excepto que el disco se eleva con la presin normal de la tubera y se cierra por gravedad y la circulacin inversa.

Recomendada paraCuando hay cambios frecuentes de circulacin en la tubera.Para uso con vlvulas de globo y angulares.Para uso cuando la cada de presin a travs de la vlvula no es problema.

AplicacionesTuberas para vapor de agua, aire, gas, agua y vapores con altas velocidades de circulacin.

VentajasRecorrido mnimo del disco a la posicin de apertura total.Accin rpida.

VariacionesTres tipos de cuerpos: horizontal, angular, vertical.Tipos con bola (esfera), pistn, bajo carga de resorte, retencin para vapor.

MaterialesCuerpo: bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, monel, acero inoxidable, pvc, penton, grafito impenetrable, camisa de tfe.

Componentes: diversos.Instrucciones especiales para instalacin y mantenimientoLa presin de la tubera debe estar debajo del asiento.La vlvula horizontal se instala en tuberas horizontales.La vlvula vertical se utiliza en tubos verticales con c