2.1 MEDICIÓN DE PRESIÓN

MEDICIÓN DE PRESIÓN.LA PRESIÓN ES UNA FUERZA POR UNIDAD DE SUPERFICIE Y PUEDE EXPRESARSE EN UNIDADES TALES COMO PASCAL, BAR, ATMÓSFERAS, KILOGRAMOS POR CENTÍMETRO CUADRADO Y PSI.EN EL SISTEMA INTERNACIONAL (S.I.) ESTÁ NORMALIZADA EN PASCAL Y SE MIDE EN:• PRESIÓN ABSOLUTA.• PRESIÓN ATMOSFÉRICA.• PRESIÓN RELATIVA.• PRESIÓN DIFERENCIAL.• VACÍO.

SE MIDE EN:• PRESIÓN ATMOSFÉRICA ES LA PRESIÓN

EJERCIDA POR LA ATMÓSFERA TERRESTRE MEDIDA MEDIANTE UN BARÓMETRO.

• PRESIÓN RELATIVA ES LA DIFERENCIA ENTRE LA PRESIÓN ABSOLUTA Y LA ATMOSFÉRICA DEL LUGAR DONDE SE REALIZA LA MEDICIÓN.

• PRESIÓN DIFERENCIAL ES LA DIFERENCIA ENTRE DOS PRESIONES.

• VACÍO ES LA DIFERENCIA DE PRESIONES ENTRE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA EXISTENTE Y LA PRESIÓN ABSOLUTA.

INSTRUMENTOS MECÁNICOS.EL TUBO DE BOURDON:ES UN TUBO DE SECCIÓN ELÍPTICA QUE FORMA UN ANILLO CASI COMPLETO, CERRADO POR UN EXTREMO. AL AUMENTAR LA PRESIÓN EN EL INTERIOR DEL TUBO, ÉSTE ENDE A ENDEREZARSE Y EL MOVIMIENTO ES TRANSMITIDO A LA AGUJA INDICADORA.

ELEMENTO EN ESPIRAL.ESTÁ ENROLLADO EN FORMA DE ESPIRAL ALREDEDOR DE UN EJE COMÚN.ESTOS ELEMENTOS PROPORCIONAN UN DESPLAZAMIENTO GRANDE DEL EXTREMO LIBRE Y POR ELLO SE UTILIZAN MUCHO EN REGISTRADORES Y SISTEMAS DE CONTROL.

ELEMENTO HELICOIDAL.

ESTÁ ENROLLADO MÁS DE UNA ESPIRA EN FORMA DE HÉLICE.

MEDIDORES DE DIAFRAGMACONSISTE EN UNA O VARIAS CÁPSULAS CIRCULARES CONECTADAS RÍGIDAMENTE ENTRE SI POR SOLDADURA, DE FORMA QUE AL APLICAR PRESIÓN, CADA CÁPSULA SE DEFORMA Y LA SUMA DE LOS PEQUEÑOS DESPLAZAMIENTOS ES AMPLIFICADA POR UN JUEGO DE PALANCAS.

MEDIDORES DE FUELLE.

ES PARECIDO AL DIAFRAGMA, PERO ES DE UNA SOLA PIEZA FLEXIBLE AXIALMENTE, Y PUEDE DILATARSE Y CONTRAERSE CON UN DESPLAZAMIENTO CONSIDERABLE.

ELEMENTOS ELECTROMECÁNICOS.

LOS ELEMENTOS ELECTROMECÁNICOS DE PRESIÓN UTILIZAN UN ELEMENTO MECÁNICO COMBINADO CON UN TRANSDUCTOR ELÉCTRICO, QUE GENERA LA CORRESPONDIENTE SEÑAL ELÉCTRICA. LOS ELEMENTOS ELECTROMECÁNICOS SE CLASIFICAN SEGÚN EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO EN LOS SIGUIENTES TIPOS: RESISTIVOS, MAGNÉTICOS, CAPACITIVOS, EXTENSOMÉTRICOS Y PIEZOELÉCTRICOS.

ELEMENTOS RESISTIVOS.

LOS ELEMENTOS RESISTIVOS ESTÁN CONSTITUIDOS DE UN ELEMENTO ELÁSTICO QUE VARÍA LA RESISTENCIA ÓHMICA DE UN POTENCIÓMETRO EN FUNCIÓN DE LA PRESIÓN.

ELEMENTOS ELECTRÓNICOS DE VACÍO.LOS ELEMENTOS ELECTRÓNICOS DE VACÍO SE EMPLEAN PARA LA MEDIDA DE ALTO VACÍO, SON MUY SENSIBLES Y SE CLASIFICAN EN LOS SIGUIENTES TIPOS: • MEDIDOR MCLEOD.• MECÁNICOS – TUBO BOURDON.• FUELLE Y DIAFRAGMA. • PROPIEDADES DE UN GAS – CONDUCTIVIDAD TÉRMICA. • TÉRMICOS – TERMOPAR, PIRANI, BIMETAL. • IONIZACIÓN – FILAMENTO CALIENTE, CÁTODO FRÍO.

2.2 MEDICIÓN DE NIVEL Y DENSIDAD

MEDICIÓN DE NIVEL DIRECTA.MEDIDORES DE SONDA O DE VARA.

ESTOS INSTRUMENTOS CONSISTEN EN UNA VARILLA O REGLA GRADUADA DE LA LONGITUD CONVENIENTE PARA INTRODUCIRLA DENTRO DEL DEPÓSITO, LA DETERMINACIÓN DEL NIVEL SE EFECTÚA POR LA LECTURA DIRECTA DE LA LONGITUD MOJADA POR EL LÍQUIDO, CUANDO LA SONDA SE INTRODUCE HASTA EL FONDO DEL TANQUE.

MEDIDORES DE NIVEL DE CRISTAL CONSISTE EN UN TUBO DE VIDRIO CON SUS EXTREMOS CONECTADOS AL TANQUE MEDIANTE BLOQUES METÁLICOS Y VÁLVULAS. SE USAN POR LO GENERAL TRES VÁLVULAS: DOS DE CIERRE DE SEGURIDAD Y MANTENIMIENTO EN LOS EXTREMOS DEL TUBO, CON LAS CUALES SE IMPIDE LA FUGA DE LÍQUIDO EN CASO DE RUPTURA DEL TUBO.

MEDIDORES DE NIVEL DE FLOTADOR FLOTADOR Y CINTA.

CONSTA DE UN FLOTADOR QUE PUEDE SER DE NÍQUEL, COBRE O PLÁSTICO EL CUAL ESTA CONECTADO MEDIANTE UNA CINTA Y A TRAVÉS DE UNA POLEA A UN CONTRAPESO AL EXTERIOR DEL TANQUE. LA POSICIÓN DEL CONTRAPESO INDICARÁ DIRECTAMENTE EL NIVEL. SU RANGO DE MEDIDA SERÁ IGUAL A LA ALTURA DEL TANQUE.

FLOTADOR Y EJE

CONSISTE EN UN FLOTADOR CONECTADO A UN EJE GIRATORIO QUE SALE DEL TANQUE Y EN CUYO EXTREMO SE ENCUENTRA UNA AGUJA INDICADORA, LA CUAL INDICA SOBRE UNA ESCALA EL NIVEL DEL TANQUE.

2.3 MEDICIÓN DE FLUJO

¿QUÉ ES EL FLUJO?

ES LA CANTIDAD DE MASA DE UN LIQUIDO QUE FLUYE A TRAVÉS DE UNA TUBERÍA EN UN SEGUNDO.

FORMULA

DONDE: F = FLUJO (KG/S).M = MASA DEL FLUIDO (KG).T = TIEMPO (S).

SUS UNIDADES DE MEDIDA SON: KG / SEG.

CADA FLUIDO TIENE UNA DENSIDAD PROPIA, QUE SE DEFINE COMO LA RELACIÓN EXISTENTE ENTRE MASA Y VOLUMEN. DESPEJANDO M: DONDE: P = DENSIDAD.M = MASA.V = VOLUMEN.

ENTONCES:F = FLUJO.P = DENSIDAD.V = VOLUMEN.T = TIEMPO.

Ecuación original Ecuación usando densidad.

TENEMOS QUE EL CAUDAL ES IGUAL A:

DONDE: Q = CAUDAL.V = VOLUMEN.T = TIEMPO.

ENTONCES EL FLUJO SE DETERMINA MEDIANTE:

DONDE:F = FLUJO.P = DENSIDAD.Q = CAUDAL.

𝑓 =𝑝∗𝑣𝑡

TIPOS DE FLUJO.• FLUJO ABIERTO.EN EL FLUJO DE CANALES ABIERTOS, EL LÍQUIDO QUE FLUYE TIENE SUPERFICIE LIBRE Y SOBRE ÉL NO ACTÚA OTRA PRESIÓN QUE LA DEBIDA A SU PROPIO PESO Y A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA.

• FLUJO CERRADO.ES AQUEL QUE SE VE FORZADO A LLENAR UN DETERMINADO ESPACIO, COMO PODRÍA SER UNA TUBERÍA, SOMETIÉNDOSE A CIERTA PRESIÓN EXTERNA.

EFECTO DE VISCOSIDAD: EL FLUJO PUEDE SER LAMINAR O TURBULENTO SEGÚN EL EFECTO DE LA VISCOSIDAD.

• FLUJO LAMINAR.EN EL FLUJO LAMINAR, LAS PARTÍCULAS DE AGUA SE MUEVEN EN TRAYECTORIAS SUAVES DEFINIDAS O EN LÍNEAS DE CORRIENTE, Y LAS CAPAS DE FLUIDO CON ESPESOR INFINITESIMAL PARECEN DESLIZARSE SOBRE CAPAS ADYACENTES. EL FLUJO ES LAMINAR SI LAS FUERZAS VISCOSAS SON CONSIDERABLES EN RELACIÓN CON LAS FUERZAS INERCIALES.

• FLUJO TURBULENTO. EN EL FLUJO TURBULENTO LAS PARTÍCULAS SE MUEVEN EN TRAYECTORIAS IRREGULARES, QUE NO SON SUAVES NI FIJAS. EL FLUJO ES TURBULENTO SI LAS FUERZAS VISCOSAS SON DÉBILES EN RELACIÓN CON LAS FUERZAS INERCIALES.

TIPOS DE MEDIDORES DE FLUJO.MEDIDORES DE PRESIÓN DIFERENCIAL

PLACAS DE ORIFICIO.CUANDO UNA PLACA DE ORIFICIO SE COLOCA EN FORMA CONCÉNTRICA DENTRO DE UNA TUBERÍA, ÉSTA PROVOCA QUE EL FLUJO SE CONTRAIGA BRUSCAMENTE CONFORME SE APROXIMA AL ORIFICIO Y DESPUÉS SE EXPANDE AL DIÁMETRO TOTAL DE LA TUBERÍA. LA CORRIENTE QUE FLUYE A TRAVÉS DEL ORIFICIO FORMA UNA VENA CONTRACTA Y LA RÁPIDA VELOCIDAD DEL FLUJO RESULTA EN UNA DISMINUCIÓN DE PRESIÓN HACIA ABAJO DESDE EL ORIFICIO.• LA CONCÉNTRICA: SIRVE PARA LÍQUIDOS• LA EXCÉNTRICA: PARA LOS GASES• LA SEGMENTADA CUANDO LOS FLUIDOS CONTIENEN UN PEQUEÑO PORCENTAJE DE SÓLIDOS Y GASES DISUELTOS.

BOQUILLA O TOBERA DE FLUJO.

ES UNA CONTRACCIÓN GRADUAL DE LA CORRIENTE DE FLUJO SEGUIDA DE UNA SECCIÓN CILÍNDRICA RECTA Y CORTA.

LA TOBERA PERMITE CAUDALES 60% SUPERIORES A LOS DE PLACA-ORIFICIO EN LAS MISMAS CONDICIONES DE SERVICIO.SU PÉRDIDA DE CARGA ES DE 30 A 80% DE LA PRESIÓN DIFERENCIAL.PUEDE EMPLEARSE PARA FLUIDOS QUE ARRASTREN SÓLIDOS EN PEQUEÑA CANTIDAD.LA PRECISIÓN ES DEL ORDEN DE +/-0.95 A +/-1.5%. 

TUBO DE VENTURI. EL TUBO DE VENTURI SE UTILIZA PARA MEDIR LA VELOCIDAD DE UN FLUIDO INCOMPRESIBLE. CONSISTE EN UN TUBO CON UN ESTRECHAMIENTO, DE MODO QUE LAS SECCIONES ANTES Y DESPUÉS DEL ESTRECHAMIENTO SON A1 Y A2, CON A1 > A2. EN CADA PARTE DEL TUBO HAY UN MANÓMETRO, DE MODO QUE SE PUEDEN MEDIR LAS PRESIONES RESPECTIVAS P1 Y P2. ENCUENTRA UNA EXPRESIÓN PARA LA VELOCIDAD DEL FLUIDO EN CADA PARTE DEL TUBO EN FUNCIÓN DEL ÁREA DE LAS SECCIONES, LAS PRESIONES Y SU DENSIDAD.POSEE UNA GRAN PRECISIÓN Y PERMITE EL PASO DE FLUIDOS CON UN PORCENTAJE RELATIVAMENTE GRANDE DE SÓLIDOS, SI BIEN LOS SÓLIDOS ABRASIVOS INFLUYEN EN SU FORMA AFECTANDO LA EXACTITUD DE LA MEDIDA.EL COSTE DEL TUBO DE VENTURI ES ELEVADO, SU PRECISIÓN ES DEL ORDEN DE +/-0.75%.

Donde: Q= Caudal.A=Superficie.V= Velocidad.P= Presión.p= Densidad.g= gravedad.h= Diferencia de alturas.

MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE.ROTÁMETRO.• LA OPERACIÓN DEL ROTÁMETRO SE BASA EN EL PRINCIPIO

DE ÁREA VARIABLE: EL FLUJO DE FLUIDO ELEVA UN FLOTADOR EN UN TUBO AHUSADO, LO QUE AUMENTA EL ÁREA PARA EL PASO DEL FLUIDO. CUANTO MAYOR ES EL FLUJO, MÁS ALTO SE ELEVA EL FLOTADOR. LA ALTURA DEL FLOTADOR ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL CAUDAL. CON LÍQUIDOS, EL FLOTADOR SE ELEVA POR UNA COMBINACIÓN DE LA FLOTABILIDAD DEL LÍQUIDO Y LA ALTURA EQUIVALENTE DE VELOCIDAD DEL FLUIDO. CON LOS GASES, LA FLOTABILIDAD ES DESPRECIABLE, Y EL FLOTADOR RESPONDE SOLO A LA ALTURA EQUIVALENTE DE VELOCIDAD.EL FLOTADOR SE MUEVE HACIA ARRIBA O HACIA ABAJO EN EL TUBO EN PROPORCIÓN AL CAUDAL DE FLUIDO Y EL ÁREA ANULAR ENTRE EL FLOTADOR Y LA PARED DEL TUBO. EL FLOTADOR ALCANZA UNA POSICIÓN ESTABLE EN EL TUBO CUANDO LA FUERZA ASCENSIONAL QUE EJERCE EL FLUIDO EN MOVIMIENTO ES IGUAL A LA FUERZA GRAVITATORIA HACIA ABAJO QUE EJERCE EL PESO DEL FLOTADOR. UN CAMBIO EN EL CAUDAL AFECTA ESTE EQUILIBRIO DE FUERZAS. EL FLOTADOR LUEGO SE MUEVE HACIA ARRIBA O HACIA ABAJO, Y CAMBIA EL ÁREA ANULAR HASTA QUE NUEVAMENTE ALCANZA UNA POSICIÓN EN LA QUE LAS FUERZAS ESTÁN EN EQUILIBRIO.

MEDIDORES DE FLUJO MAGNÉTICOS.UN MEDIDOR DE FLUJO MAGNÉTICO SE BASA EN LA LEY DE FARADAY, QUE ESTABLECE QUE EL VOLTAJE INDUCIDO EN CUALQUIER CONDUCTOR MIENTRAS SE MUEVE EN ÁNGULOS RECTOS A TRAVÉS DE UN CAMPO MAGNÉTICO ES PROPORCIONAL A LA VELOCIDAD DFÓRMULA DE FARADAY:E ES PROPORCIONAL A V X B X D DONDE:

E = EL VOLTAJE GENERADO EN UN CONDUCTORV = LA VELOCIDAD DEL CONDUCTORB = LA INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICOD = LA LONGITUD DEL CONDUCTORE ESE CONDUCTOR.PARA APLICAR ESTE PRINCIPIO A LA MEDICIÓN DE FLUJO CON UN MEDIDOR DE FLUJO MAGNÉTICO ES NECESARIO ESTABLECER PRIMERO QUE EL FLUIDO QUE SE ESTÁ MIDIENDO DEBE SER ELÉCTRICAMENTE CONDUCTOR PARA QUE SE APLIQUE EL PRINCIPIO DE FARADAY. TAL COMO SE APLICA AL DISEÑO DE LOS MEDIDORES DE FLUJO MAGNÉTICOS, LA LEY DE FARADAY INDICA QUE EL VOLTAJE DE LA SEÑAL (E) DEPENDE DE LA VELOCIDAD PROMEDIO DEL LÍQUIDO (V) LA INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO (B) Y LA LONGITUD DEL CONDUCTOR (D) (QUE EN ESTE CASO ES LA DISTANCIA ENTRE LOS ELECTRODOS).

2.4 MEDICIÓN DE

TEMPERATURA.

TEMPERATURA.

LA TEMPERATURA DE UN OBJETO INDICA LA ENERGÍA CINÉTICA INTERNA MEDIA (DEBIDA AL MOVIMIENTO DE LAS MOLÉCULAS) DE UN OBJETO. CUANDO SE CALIENTA ALGO (SÓLIDO, LÍQUIDO O GAS) SUS ÁTOMOS O MOLÉCULAS SE MUEVEN CON MÁS RAPIDEZ ES DECIR, AUMENTA LA ENERGÍA CINÉTICA PROMEDIO DE SUS MOLÉCULAS.LA TEMPERATURA DE UN OBJETO DEPENDE DE LA CANTIDAD PROMEDIO DE ENERGÍA POR PARTÍCULA, NO DEL TOTAL.LA TEMPERATURA SE MIDE EN GRADOS CELSIUS O CENTÍGRADOS, FARENHEIT Y EN RARAS OCASIONES SE UTILIZA LA ESCALA KELVIN.

MEDICIÓN DE TEMPERATURA.

TERMÓMETRO DE VIDRIO.EL TERMÓMETRO DE VIDRIO CONSTA DE UN DEPÓSITO DE VIDRIO QUE CONTIENE, MERCURIO Y QUE AL CALENTARSE, SE EXPANDE Y SUBE EN EL TUBO CAPILAR.• LOS MÁRGENES DE TRABAJO DE LOS

FLUIDOS EMPLEADOS SON: • MERCURIO -35 °C HASTA +280 °C • MERCURIO (TUBO CAPILAR LLENO

DE GAS) -35 °C HASTA +450 °C • PENTANO -200 °C HASTA +20 °C • ALCOHOL -110 °C HASTA +50 °C • TOLUENO -70 °C HASTA +100 °C

TERMÓMETRO BIMETÁLICO

LOS TERMÓMETROS BIMETÁLICOS SE FUNDAMENTAN EN EL DISTINTO COEFICIENTE DE DILATACIÓN DE DOS METALES DIFERENTES, TALES COMO LATÓN, MONEL O ACERO Y UNA ALEACIÓN DE FERRONÍQUEL O INVAR.LAS LÁMINAS BIMETÁLICAS PUEDEN SER RECTAS O CURVAS, FORMANDO ESPIRALES O HELICES.

TERMISTORES

LOS TERMISTORES SON SEMICONDUCTORES ELECTRÓNICOS CON UN COEFICIENTE DE TEMPERATURA DE RESISTENCIA NEGATIVO DE VALOR ELEVADO, POR LO QUE PRESENTAN UNAS VARIACIONES RÁPIDAS, Y EXTREMADAMENTE GRANDES, PARA LOS CAMBIOS, RELATIVAMENTE PEQUEÑOS, EN LA TEMPERATURA.

2.5 MEDICIÓN DE OTRAS

VARIABLES.

OTRAS VARIABLES.

PESO.EL PESO DE UN CUERPO ES LA FUERZA CON QUE ES ATRAÍDO POR LA TIERRA.

VELOCIDAD

LA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD SE EFECTÚA DE DOS FORMAS: CON TACÓMETROS MECÁNICOS Y CON TACÓMETROS ELÉCTRICOS. LOS PRIMEROS DETECTAN EL NÚMERO DE VUELTAS DEL EJE DE LA MÁQUINA POR MEDIOS EXCLUSIVAMENTE MECÁNICOS, PUDIENDO INCORPORAR O NO LA MEDICIÓN CONJUNTA DEL TIEMPO PARA DETERMINAR EL NÚMERO DE REVOLUCIONES POR MINUTO (R.P.M.), MIENTRAS QUE LOS SEGUNDOS CAPTAN LA VELOCIDAD POR SISTEMAS ELÉCTRICOS.

2.6 PROCEDIMIENTO

S PARA LA CALIBRACIÓN.

CALIBRACIÓN.PARA CALIBRAR UN INSTRUMENTO O PATRÓN ES NECESARIO DISPONER DE UNO DE MAYOR PRECISIÓN QUE PROPORCIONE EL VALOR CONVENCIONALMENTE VERDADERO QUE ES EL QUE SE EMPLEARÁ PARA COMPARARLO CON LA INDICACIÓN DEL INSTRUMENTO SOMETIDO A CALIBRACIÓN. ESTO SE REALIZA MEDIANTE UNA CADENA ININTERRUMPIDA Y DOCUMENTADA DE COMPARACIONES HASTA LLEGAR AL PATRÓN, Y QUE CONSTITUYE LO QUE LLAMAMOS TRAZABILIDAD. LA TRAZABILIDAD PUEDE ESTAR DADA POR UNA CURVA O POR UN CUADRO COMPARATIVO.

UNA BUENA CALIBRACIÓN DEBE BUSCAR LOS SIGUIENTES OBJETIVOS:

· MANTENER Y VERIFICAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS.

· RESPONDER A LOS REQUISITOS ESTABLECIDOS EN LAS NORMAS DE CALIDAD.

· GARANTIZAR LA FIABILIDAD Y TRAZABILIDAD DE LAS MEDIDAS

CALIBRACIÓN INTERNA.TENIENDO EN CUENTA LOS REQUISITOS EXIGIBLES COMO SON:

• RELACIÓN CON PATRONES OFICIALES.

• OPERACIONES DE COMPARACIÓN CON ESTOS PATRONES.

• OPERACIONES DE CALIBRACIÓN.

• CONDICIONES AMBIENTALES DE CALIBRACIÓN (TEMPERATURA, HUMEDAD...).

CALIBRACIÓN EXTERNA.

EN CASO QUE EL EQUIPO DEBA SER CALIBRADO POR UN ORGANISMO EXTERNO, SE EXIGIRÁ EL CORRESPONDIENTE CERTIFICADO, EL CUAL DEBERÁ INCLUIR COMO MÍNIMO LOS DATOS REFLEJADOS EN EL MODELO DE CERTIFICADO. TAMBIÉN SUMINISTRARÁ UNA ETIQUETA SIMILAR A LA INDICADA EN APARTADO ANTERIOR

2.6.1 CONSIDERACION

ES PREVIAS PARA LA CALIBRACIÓN.

CONSIDERACIONES.

CUANDO EL INSTRUMENTO SE CALIBRA CONTRA UN INSTRUMENTO DE REFERENCIA, SU EXACTITUD MOSTRARÁ SI ESTA FUERA O DENTRO DE LOS LÍMITES DE EXACTITUD, SI EL INSTRUMENTO ESTÁ DENTRO DEL LÍMITE DE MEDICIÓN, EL ÚNICO CURSO DE ACCIÓN REQUERIDO ES REGISTRAR LOS RESULTADOS DE CALIBRACIÓN EN LA HOJA DE CONTROL DEL INSTRUMENTO Y PONERLO EN FUNCIONAMIENTO HASTA EL SIGUIENTE PERIODO DE CALIBRACIÓN.

CONSIDERACIONES• DOCUMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN Y SU

CALIBRACIÓN:

TODOS LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN Y CALIBRACIÓN IMPLEMENTADOS DEBEN ESTAR DOCUMENTADOS, EN EL CASO DE PEQUEÑAS COMPAÑÍAS TODA INFORMACIÓN RELEVANTE DEBO ESTAR CONTENIDA DENTRO DE UN MANUAL, MIENTRAS QUE PARA UNA EMPRESA GRANDE ES APROPIADO TENER VOLÚMENES SEPARADOS CUBRIENDO PROCEDIMIENTOS CORPORATIVOS Y POR ÁREAS.

CONSIDERACIONES.• REGISTRO DE LOS INSTRUMENTOS

SE DEBE TENER UN REGISTRO SEPARADO PARA CADA INSTRUMENTO DEL SISTEMA DONDE SE ESPECIFIQUE COMO MÍNIMO:1. SU NÚMERO DE SERIE.2. EL NOMBRE DE LA PERSONA RESPONSABLE PARA SU CALIBRACIÓN.3. LA FRECUENCIA DE CALIBRACIÓN REQUERIDA.4. LA FECHA DE LA ÚLTIMA CALIBRACIÓN.5. RESULTADOS DE LA CALIBRACIÓN.

CONSIDERACIONES.• RECOLECCIÓN DE DATOS

CUANDO SE PROCEDE A RECOLECTAR DATOS REFERENTES A MEDICIONES ES NECESARIO REGISTRAR FACTORES EXTERNOS COMO HUMEDAD, TEMPERATURA, ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR, RUIDO EXTERNO, ETC., DEBIDO A QUE EN LA MEDIDA DE LO POSIBLE DICHAS CONDICIONES AMBIENTALES DEBEN SER REPRODUCIDAS EN EL LABORATORIO DE CALIBRACIÓN PARA QUE DICHO INSTRUMENTO SE COMPORTE DE MANERA SIMILAR A SU ENTORNO DE TRABAJO HABITUAL Y COTIDIANO.

2.6.2 ERROR.

ERROR.EN UN INSTRUMENTO IDEAL (SIN ERROR), LA RELACIÓN ENTRE LOS VALORES REALES DE LA VARIABLE COMPRENDIDOS DENTRO DEL CAMPO DE MEDIDA Y LOS VALORES DE LECTURA DEL APARATO ES LINEAL.SE CONSIDERA QUE UN INSTRUMENTO ESTÁ BIEN CALIBRADO CUANDO, EN TODOS LOS PUNTOS DE SU CAMPO DE MEDIDA, LA DIFERENCIA ENTRE EL VALOR REAL DE LA VARIABLE Y EL VALOR INDICADO, O REGISTRADO O TRANSMITIDO, ESTÁN COMPRENDIDOS ENTRE LOS LÍMITES DETERMINADOS POR LA EXACTITUD DEL INSTRUMENTO.

ERROR.

LOS TRES TIPOS DE ERRORES QUE PUEDEN HALLARSE EN FORMA AISLADA O COMBINADA EN LOS INSTRUMENTOS SON: • ERROR DE CERO. TODAS LAS LECTURAS O SEÑALES DE SALIDA ESTÁN DESPLAZADAS UN MISMO VALOR CON RELACIÓN A LA RECTA IDEAL, SE OBSERVA QUE EL DESPLAZAMIENTO PUEDE SER POSITIVO O NEGATIVO. CAMBIA EL PUNTO DE PAR DA O DE BASE DE LA RECTA REPRESENTA VA SIN QUE VARÍE LA INCLINACIÓN O LA FORMA DE LA CURVA.

ERROR.• ERROR DE MULTIPLICACIÓN. TODAS LAS LECTURAS O SEÑALES DE SALIDA AUMENTAN O DISMINUYEN PROGRESIVAMENTE CON RELACIÓN A LA RECTA REPRESENTABA), SIN QUE EL PUNTO DE PAR DA CAMBIE. LA DESVIACIÓN PUEDE SER POSITIVA O NEGATIVA.

ERROR.• ERROR DE ANGULARIDAD.

LA CURVA COINCIDE CON LOS PUNTOS 0% Y 100% DE LA RECTA REPRESENTA VA, PERO SE APARTA DE LA MISMA EN LOS RESTANTES. EN LA GURA 10.3C PUEDE VERSE UN ERROR DE ESTE TIPO. EL MÁXIMO DE LA DESVIACIÓN SUELE ESTAR A LA MITAD DE LA ESCALA.

ERROR.OTROS ERRORES PROVIENEN DE LA LECTURA DEL INSTRUMENTO POR EL OBSERVADOR (INSTRUMENTOS ANALÓGICOS) Y SON:

• ERROR DE PARALAJE QUE SE PRODUCE CUANDO EL OBSERVADOR EFECTÚA LA LECTURA DE MODO QUE LA LÍNEA DE OBSERVACIÓN AL ÍNDICE NO ES PERPENDICULAR A LA ESCALA DEL INSTRUMENTO.

ERROR.• ERROR DE INTERPOLACIÓN QUE SE PRESENTA CUANDO EL ÍNDICE NO COINCIDE EXACTAMENTE CON LA GRADUACIÓN DE LA ESCALA Y EL OBSERVADOR REDONDEA SUS LECTURAS POR EXCESO O POR DEFECTO.

EVIDENTEMENTE, ESTOS ERRORES DE PARALAJE Y DE INTERPOLACIÓN NO EXISTEN EN LOS INSTRUMENTOS DE SALIDA DIGITAL.

2.6.3 INCERTIDUMBR

E.

INCERTIDUMBRE.INCERTIDUMBRE (DE LA MEDICIÓN) ES EL PARÁMETRO ASOCIADO CON EL RESULTADO DE UNA MEDICIÓN QUE CARACTERIZA LA DISPERSIÓN DE LOS VALORES, QUE EN FORMA RAZONABLE SE LE PODRÍA ATRIBUIR A UNA MAGNITUD POR MEDIR.

INCERTIDUMBRE.CUANDO SE EXPRESA EL RESULTADO DE MEDICIÓN EN UNA MAGNITUD, ES CONVENIENTE Y A VECES OBLIGATORIO, DAR ALGUNA INDICACIÓN CUANTITATIVA DE LA CALIDAD DEL RESULTADO, DE TAL FORMA QUE QUIENES UTILICEN ESTE RESULTADO PUEDAN EVALUAR SU IDONEIDAD. SIN ESTA INDICACIÓN, LAS MEDICIONES NO PUEDEN COMPARARSE ENTRE SÍ, NI CON OTROS VALORES DE REFERENCIA DADOS EN ESPECIFICACIONES O NORMAS TÉCNICAS.EL MÉTODO IDEAL PARA EVALUAR Y EXPRESAR LA INCERTIDUMBRE DE MEDIDA DEBE SER CAPAZ DE PROPORCIONAR TAL INTERVALO, EN PARTICULAR, AQUEL CON LA PROBABILIDAD O CON EL NIVEL DE CONFIANZA QUE CORRESPONDA, DE FORMA ACORDE A LAS NECESIDADES PARTICULARES DE CADA CASO.

2.7 CRITERIOS DE SELECCIÓN

CUANDO SE INTENTA HACER UNA MEDICIÓN DE UNA CANTIDAD NO ELÉCTRICA CONVIRTIENDO LA CANTIDAD A UNA FORMA ELÉCTRICA, SE DEBE SELECCIONAR UN TRANSDUCTOR ADECUADO PARA LLEVAR A CABO UNA CONVERSIÓN.POR LO CUAL HAY QUE CONSIDERAR ALGUNOS PUNTOS TALES COMO: 1.- RANGO. EL RANGO DEL TRANSDUCTOR DEBE SER LO SUFICIENTE GRANDE TAL QUE ABARQUE TODAS LAS MAGNITUDES ESPERADAS DE LA CANTIDAD A SER MEDIDA.2.- SENSIBILIDAD. PARA OBTENER DATOS SIGNIFICATIVOS, EL TRANSDUCTOR DEBE PRODUCIR UNA SEÑAL DE SALIDA SUFICIENTE POR UNIDAD QUE SE DA EN LA ENTRADA.

3.- EFECTOS DE CARGA. COMO LOS TRANSDUCTORES SIEMPRE CONSUMIRÁN ALGO DE ENERGÍA DEL EFECTO FÍSICO, DEBE DETERMINARSE SI SE PUEDE DESPRECIAR O SI PUEDEN SER APLICADOS FACTORES DE CORRECCIÓN PARA LAS PERDIDAS.4.- RESPUESTA A LA FRECUENCIA. EL TRANSDUCTOR DEBE SER CAPAZ DE RESPONDER A VELOCIDAD MÁXIMA DE CAMBIO EN EL EFECTO QUE SE ESTE OBSERVANDO.

5.- FORMATO DE SALIDA ELÉCTRICA. LA FORMA ELÉCTRICA DE SALIDA DEL TRANSDUCTOR DEBE SER COMPATIBLE CON EL RESTO DEL SISTEMA DE MEDICIÓN. POR EJEMPLO UN VOLTAJE DE SALIDA DE NO SER COMPATIBLE CON UN AMPLIFICADOR QUE SOLO PUEDA RESPONDER A SEÑALES DE CORRIENTE ALTERNA.6.- IMPEDANCIA DE SALIDA. DEBE TENER UN VALOR QUE LO HAGA COMPATIBLE CON LAS SIGUIENTES FASES ELÉCTRICAS DEL SISTEMA.7.- REQUERIMIENTO DE POTENCIA. LOS TRANSDUCTORES PASIVOS NECESITAN DE EXCITACIÓN EXTERNA POR LO QUE SI EN EL SISTEMA SE ENCUENTRA UNO DEBE HABER FUENTES DE PODER ADECUADAS PARA OPERARLOS

8.- MEDIO FÍSICO. EL TRANSDUCTOR SELECCIONADO DEBE PODER RESISTIR A LAS CONDICIONES AMBIENTALES A LAS QUE ESTARÁ SUJETO.9.- ERRORES. LOS ERRORES INHERENTES A LA OPERACIÓN DEL TRANSDUCTOR O AQUELLOS ERRORES ORIGINADOS POR ALAS CONDICIONES DEL AMBIENTE, DEBEN SER LO SUFICIENTEMENTE PEQUEÑOS O CONTROLABLES PARA QUE PERMITAN TOMAR DATOS.

UNA VEZ SELECCIONADO EL TRANSDUCTOR SE DEBEN SEGUIR ALGUNAS RECOMENDACIÓN COMO:1.- CALIBRACIÓN DEL TRANSDUCTOR SE DEBE CALIBRAR CON ALGÚN ESTÁNDAR CONOCIDO Y LLEVAR ACABO CALIBRACIONES DE MANERA REGULAR A MEDIDA QUE SE HAGAN MEDICIONES.2.- MONITOREAR DE FORMA CONTINUA LOS CAMBIONES EN LAS CONDICIONES AMBIENTALES DEL TRANSDUCTOR.3.- CONTROLAR ARTERIALMENTE EL AMBIENTE DE MEDICIÓN, COMO EJEMPLO ENCERRAR EL TRANSDUCTOR EN UNA CAJA DE TEMPERATURA CONTROLADA, AISLAMIENTO DEL DISPOSITIVO A GOLPES Y VIBRACIONES EXTERNAS.

2.8 ACONDICIONAMI

ENTO DE SEÑALES.

LA SEÑAL DE SALIDA DEL SENSOR DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN EN GENERAL SE DEBE PROCESAR DE UNA FORMA ADECUADA PARA LA SIGUIENTE ETAPA DE LA OPERACIÓN. LA SEÑAL PUEDE SER, POR EJEMPLO, DEMASIADO PEQUEÑA, Y SERÍA NECESARIO AMPLIFICARLA; PODRÍA CONTENER INTERFERENCIAS QUE ELIMINAR; SER NO LINEAL Y REQUERIR SU LINEALIZACIÓN; SER ANALÓGICA Y REQUERIR SU DIGITALIZACIÓN; SER DIGITAL Y CONVERTIRLA EN ANALÓGICA; SER UN CAMBIO EN EL VALOR DE LA RESISTENCIA, Y CONVERTIRLA A UN CAMBIO EN CORRIENTE; CONSISTIR EN UN CAMBIO DE VOLTAJE Y CONVERTIRLA EN UN CAMBIO DE CORRIENTE DE MAGNITUD ADECUADA, ETCÉTERA.

INTERCONECTÁNDOSE CON UN MICROPROCESADOR

LOS DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y DE SALIDA ESTÁN CONECTADOS CON UN SISTEMA DE MICROPROCESADOR MEDIANTE PUERTOS. EL TÉRMINO "INTERFAZ" SE REFIERE A UN ELEMENTO QUE SE USA PARA INTERCONECTAR DIVERSOS DISPOSITIVOS Y UN PUERTO. EXISTEN ASÍ ENTRADAS DE SENSORES, INTERRUPTORES Y TECLADOS, Y SALIDAS PARA INDICADORES Y ACTUADORES. LA MÁS SENCILLA DE LAS INTERFACES PODRÍA SER UN SIMPLE TROZO DE ALAMBRE. EN REALIDAD, LA INTERFAZ CUENTA CON ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL Y PROTECCIÓN; ESTA ÚLTIMA PREVIENE DAÑOS EN EL SISTEMA DEL MICROPROCESADOR. POR EJEMPLO, CUANDO ES NECESARIO PROTEGER LAS ENTRADAS DE VOLTAJES EXCESIVOS O DE SEÑALES DE POLARIDAD EQUÍVOCA.

PROCESOS DEL ACONDICIONAMIENTO1.PROTECCIÓN PARA EVITAR DAÑO AL SIGUIENTE ELEMENTO, POR EJEMPLO UN MICROPROCESADOR, COMO CONSECUENCIA DE UN VOLTAJE O UNA CORRIENTE ELEVADOS. 2.CONVERTIR UNA SEÑAL EN UN TIPO DE SEÑAL ADECUADO. SERÍA EL CASO CUANDO ES NECESARIO CONVERTIR UNA SEÑAL A UN VOLTAJE DE CD, O A UNA CORRIENTE. 3.OBTENCIÓN DEL NIVEL ADECUADO DE LA SEÑAL. EN UN TERMOPAR, LA SEÑAL DE SALIDA ES DE UNOS CUANTOS MILIVOLTS. SI LA SEÑAL SE VA A ALIMENTAR A UN CONVERTIDOR ANALÓGICO A DIGITAL PARA DESPUÉS ENTRAR A UN MICROPROCESADOR, SERÁ NECESARIO AMPLIARLA EN FORMA CONSIDERABLE.4. ELIMINACIÓN O REDUCCIÓN DEL RUIDO. POR EJEMPLO, PARA ELIMINAR EL RUIDO EN UNA SEÑAL SE UTILIZAN FILTROS.5.MANIPULACIÓN DE LA SEÑAL, POR EJEMPLO, CONVERTIR UNA VARIABLE EN UNA FUNCIÓN LINEAL. LAS SEÑALES QUE PRODUCEN ALGUNOS SENSORES, POR EJEMPLO LOS MEDIDORES DE FLUJO, SON ALINÉALES Y HAY QUE USAR UN ACONDICIONADOR DE SEÑAL PARA QUE LA SEÑAL QUE SE ALIMENTA, EN EL SIGUIENTE ELEMENTO SEA LINEAL.

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

EL FUNDAMENTO DE NUMEROSOS MÓDULOS PARA ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL ES EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL. ESTE ES UN AMPLIFICADOR DE ALTA GANANCIA DE CD, EN GENERAL DE 100 000 O MÁS, Y ESTÁ DISPONIBLE COMO CIRCUITO INTEGRADO EN CHIPS DE SILICIO. TIENE DOS ENTRADAS: ENTRADA INVERSORA (—) Y ENTRADA NO INVERSORA (+)