INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

CARRERA

INGENIERÍA MECÁNICA

CATEDRATICO

ING. ERICK DE JESUS ESTRADA

MATERIA

INSTRUMENTACION Y CONTROL

TRABAJO

UNIDAD 1 : OBJETIVOS DE LA INSTRUMENTACION

ALUMNO

MAURICIO TORRES OROZCO

COATZACOALCOS, VER. SEPTIEMBRE- DICIEMBRE 2014

INSTRUMENTACION Y CONTROL

VARIEDAD DE INSTRUMENTOS DE MEDICION

TERMOPAR INDUSTRIAL

TIPOS DE TRANSMISORES

TIPOS DE VALVULAS

QUE ES LA INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PROCESOS

La instrumentación y control de procesos es una especialidad de la ingeniería que combina, a su vez, distintas ramas, entre las que destacan:

sistemas de control, automatización, electrónica e informática. Su principal aplicación y propósito es el análisis, diseño y automatización de

procesos de manufactura de la mayor parte de las áreas industriales: petróleo y gas, generación de energía eléctrica, textil, alimentaria,

automovilística, ...

Instrumentación industrial. Grupo de elementos que sirven para medir controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los problemas utilizados en éste.

Otras definiciones:

• Rama de la Ciencia que trata de la medición y control.

• Conjunto de instrumentos de una planta o proceso.

• Dentro de la Ingeniería multidisciplinaria, es la disciplina que se encarga de toda la instrumentación. En estos casos incluye tanto instrumentación propiamente, como control de procesos, pero también otros temas como Comunicaciones, Telefonía, Sistemas de video, Redes de computadores, y otros.

• Instrumento

Un instrumento es un dispositivo que mide o manipula variables de un proceso. El instrumento más conocido y utilizado es el Reloj el cual sirve para controlar el uso eficaz del tiempo.

Variables más comunes

• Presión: absoluta o diferencial

• Temperatura

• Nivel: de líquidos o sólidos

• Posición: ejemplo, desalineamiento, posición abierta/cerrada de Válvulas, etc.

• Velocidad

• Peso

• Flujo

Variables eléctricas

• Voltaje

• Corriente

• Frecuencia

Instrumentos de la variables (actuadores)

Más comunes

• Válvulas solenoides

• Válvulas análogas

• Relays de protección de motores

• Contactores

• Variadores de velocidad o frecuencia

Los Instrumentos de las variables más comunes, pueden representar el 90 o 95% de la instrumentación de una planta, y son elementos tan simples como: Switchs o interruptores de posición, válvulas solenoides (on/off, discretas), válvulas de control (análogas) y transmisores de presión, nivel y Temperatura.

1.1 TERMINOLOGIA DE LA INSTRUMENTACION

1.1.2 RANGO

Es el conjunto de valores comprendidos entre los limites (Superior e Inferior) que es capaz de medir el instrumento al que nos referimos, dentro de los límites de exactitud que se indican para el mismo. Se indica por los valores Superior e Inferior, antes mencionados.

1.1.3 EXACTITUD

Capacidad de un instrumento de dar valores de error pequeños.

Si un instrumento está calibrado correctamente los errores aleatorios inevitables harán que los resultados de la medición tengan una cierta dispersión, si el promedio de las mediciones coincide con el valor verdadero el instrumento es exacto.

La estadística (media en este caso) nos podrá acercar al valor verdadero.

La exactitud se puede especificar en porcentaje del valor medido o bien en porcentaje del valor a fondo de escala del instrumento.

En el caso de los instrumentos destinados a procesos industriales en general esa exactitud especificada corresponde a todo el rango de medición del mismo.

1.1.4 PRECISION

Cuanto mayor es la precisión menor es la dispersión de los valores de la medición alrededor del valor medido.

Podría suceder que ese valor no fuese exacto pero la dispersión ser chica, en ese caso el instrumento es preciso pero no exacto.

La precisión está asociada a estadísticas como la varianza y el desvío standard.

En la técnica se suele exigir que los valores de variables importantes para la calidad del producto se mantengan dentro de un campo dado por tres desvíos standard en más o en menos del valor especificado, y estos desvíos deben ser pequeños para tener buena precisión.

1.1.5 REPETIBILIDADCapacidad de un instrumento de repetir la salida cuando se llega a la medición en sucesivas ocasiones bajo exactamente las mismas condiciones.

Un detalle muy importante de esto es que se debe exigir que la medición se debe realizar con la variable en sentido creciente o decreciente pero no en ambos sentidos, pues en ese caso deja de ser Repetibilidad para ser HISTÉRESIS.

Como otros parámetros de especificación de los instrumentos se acostumbra a especificar la repetibilidad como un valor porcentual de la medición o bien del fondo de escala del instrumento. Especifica la habilidad del instrumento para entregar la misma lectura en aplicaciones repetidas del mismo valor de la variable medida. Así, por ejemplo, si a una misma presión de 25 psig., un manómetro de precisión de 1 psi., entrega las lecturas de 25,5; 26; 24,3; y 24 psig. su operación es repetible; una lectura de 27 psig. indicaría un problema de repetibilidad del instrumento (a menos que conste que fuese un problema de histéresis).

Es la capacidad de reproducción de las medidas o señales de salida del instrumento al medir repetidamente valores idénticos de la variable en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de la variación, recorriendo todo el campo. Se considera en general su valor máximo (repetibilidad máxima) y se expresa como porcentaje del alcance, un valor representativo es el de ± 0.01%. El término de18 Instrumentación industrial repetibilidad no incluye la histéresis.

Para determinarla, el fabricante comprueba la diferencia entre el valor verdadero de la variable y la indicación o señal de salida del instrumento recorriendo todo el campo, y partiendo, para cada determinación, desde el valor mínimo del campo de medida.

GRAFICA DE LA REPETIBILIDAD

Grado de consistencia del instrumento. Es decir, en qué grado el dispositivo proporciona medidas iguales cuando mide el mismo valor en las mismas condiciones. Si no se exige que las condiciones de las medidas sean idénticas.

1.1.6 HISTERESIS Valor máximo de la diferencia entre las medidas de un mismo valor en sentido creciente y decreciente de la variable. Se suele expresar en forma porcentual sobre el alcance del instrumento.

Algunos instrumentos presentan un fenómeno de descompensación que existe cuando se hace una comparación entre la variación de una misma medida tanto a nivel descenderte como ascendente, que en realidad debería de tener el mismo recorrido. Se expresa en porcentaje, por ejemplo si un manómetro de 0-100% la presión real es de 18 psig y la lectura en el indicador marca 18.2 psig al ir del cero al 100% de la variable y cuando se encuentra la variable en 18 al desplazarse del cien al 0% el valor indicado es 17.7 la histéresis se calcularía así:

(18.2 - 17.7/100 -0) * 100 =+- 0.5 %

GRAFICA DE HISTERESIS

1.1.7 SUPRESION DEL CERO

ES la cantidad de desfase que hay por debajo del valor inferior del rango.

Cantidad por la cual el cero de la variable medida está debajo del mínimo valor de amplitud. Puede expresarse como % de la variable medida o del span.

1.1.8 RESOLUCION

Es el menor cambio en la variable del proceso capaz de producir una salida perceptible en el instrumento. Se expresa en general como un porcentaje del Límite Superior de medición del instrumento ( valor a fondo de escala del mismo). Es la de visualización a escala del instrumento.

Resolución: El menor intervalo entre dos valores discretos adyacentes que pueden ser distinguidos uno del otro. Cuando leemos una escala analógica la resolución será 1/5 de la magnitud de los incrementos de la escala.

Ejemplo: Un manómetro indica presiones en incrementos de 2 Kpag la resolución es

2 * 1/5 = 0.4 Kpag.

GRACIAS