Control Automático

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Un sistema lleno detecta la temperatura a través de una variación de volumen o presión de un fluido que acompaña a una variación

de temperatura.

El sistema básico, incluye un sensor de El sistema básico, incluye un sensor de temperatura, que se encuentra en el lugar temperatura, que se encuentra en el lugar

donde se debe medir la temperatura, donde se debe medir la temperatura, mientras el tubo conecta el sensor al mientras el tubo conecta el sensor al

elemento de desplazamiento. elemento de desplazamiento.

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El desplazamiento o El desplazamiento o movimiento del elemento movimiento del elemento

provocado por una provocado por una variación de volumen o variación de volumen o presión del fluido en el presión del fluido en el

sensor, se convierte en un sensor, se convierte en un movimiento de una aguja movimiento de una aguja

en un indicador o en un indicador o registrador, o bien se lo registrador, o bien se lo transforma en una señal transforma en una señal

neumática o eléctrica que neumática o eléctrica que se utiliza para control de un se utiliza para control de un

proceso. proceso. Control Automático

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Hay dos tipos de sistemas Hay dos tipos de sistemas llenos. En uno de ellos el llenos. En uno de ellos el

sistema sensor de temperatura sistema sensor de temperatura contiene un fluido contiene un fluido

incompresible bajo presión incompresible bajo presión que llena completamente el que llena completamente el sistema. Las variaciones de sistema. Las variaciones de temperatura producen en el temperatura producen en el

sensor una variación del sensor una variación del volumen de fluido, lo que se volumen de fluido, lo que se traduce en la deformación y traduce en la deformación y

movimiento del extremo libre movimiento del extremo libre del elemento de del elemento de desplazamiento. desplazamiento.

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El otro tipo de sistema es el El otro tipo de sistema es el sistema lleno por variación sistema lleno por variación de presión, del cual hay dos de presión, del cual hay dos versiones. En una de las versiones. En una de las versiones, todo el sistema versiones, todo el sistema está lleno con un gas bajo está lleno con un gas bajo presión; en la otra, el sensor presión; en la otra, el sensor se encuentra parcialmente se encuentra parcialmente lleno con un fluido volátil lleno con un fluido volátil bajo presión, mientras el bajo presión, mientras el resto del sistema contiene resto del sistema contiene vapor de este fluido volátil. vapor de este fluido volátil.

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Los efectos de las variaciones de Los efectos de las variaciones de temperatura ambiente sobre la medición de temperatura ambiente sobre la medición de temperatura dependen de varios factores, temperatura dependen de varios factores, incluyendo el tipo de sistema, su alcance incluyendo el tipo de sistema, su alcance de temperatura, el largo del tubo capilar y de temperatura, el largo del tubo capilar y su material de construcción, el fluido de su material de construcción, el fluido de llenado y su presión, el material utilizado llenado y su presión, el material utilizado para el elemento de desplazamiento, el para el elemento de desplazamiento, el

tamaño del sensor y los requerimientos de tamaño del sensor y los requerimientos de protección de sobre rango. protección de sobre rango.

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En los sistemas de líquido y En los sistemas de líquido y gas, tanto el elemento de gas, tanto el elemento de desplazamiento como el desplazamiento como el

capilar pueden compensarse capilar pueden compensarse para estos efectos), o tan sólo para estos efectos), o tan sólo

se puede compensar el se puede compensar el elemento de desplazamiento elemento de desplazamiento

(compensación parcial). (compensación parcial). Puesto que los sistemas de Puesto que los sistemas de

vapor no se ven afectados por vapor no se ven afectados por las variaciones de las variaciones de

temperatura ambiente, no temperatura ambiente, no necesitan compensación.necesitan compensación.

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El efecto total de la El efecto total de la temperatura ambiente sobre temperatura ambiente sobre

un sistema de líquido con un sistema de líquido con plena compensación suele ser plena compensación suele ser inferior a 1% del alcance en el inferior a 1% del alcance en el

rango de 0 a 50°C en un rango de 0 a 50°C en un instrumento cuando la instrumento cuando la

medición se encuentra cerca medición se encuentra cerca del punto medio. Para un del punto medio. Para un

sistema de vapor (que no tiene sistema de vapor (que no tiene compensación alguna), el compensación alguna), el error es inferior a 0.7% del error es inferior a 0.7% del

alcance bajo iguales alcance bajo iguales condiciones. condiciones.

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Este error puede calcularse con mayor aproximación Este error puede calcularse con mayor aproximación utilizando la siguiente expresión:utilizando la siguiente expresión:

donde:donde:f - Error debido a la variación de temperatura ambiente. f - Error debido a la variación de temperatura ambiente. Vm - Volumen del sistema de medición. Vm - Volumen del sistema de medición. Vk- Volumen del capilar = ql (q es la sección interna y 1 Vk- Volumen del capilar = ql (q es la sección interna y 1 es el largo del capilar ) es el largo del capilar ) Vf - Volumen del bulbo contenedor en el extremo del Vf - Volumen del bulbo contenedor en el extremo del capilar. capilar.

- Variación de temperatura ambiente respecto del - Variación de temperatura ambiente respecto del valor de calibración. valor de calibración.

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Clasificación

Prefijo Sufijo Descripción

I Sistemas llenos de líquido por variación de volumen (no incluye mercurio)

I A Con plena compensación

I B Con compensación parcial

II Sistemas llenos de vapor por variación de presión

II A Diseñados para funcionar a temperaturas por encima de la ambiente

II B Diseñados para funcionar. a temperaturas por debajo de la ambiente

II CDiseñados para funcionar a temperaturas por encima y por debajo cruzando de la ambiente

II DDiseñados para funcionar a temperaturas por encima, por debajo y a la temperatura ambiente .

III Sistemas llenos de gas por variación de presión

III A Con plena compensación

III B Con compensación parcial

V Sistemas llenos de mercurio por, variación de volumen

V A Con plena compensación

V B Con compensación parcial

La tolerancia de los sistemas La tolerancia de los sistemas llenos normalmente es menor llenos normalmente es menor que 0,5% a 0.75% del alcance. que 0,5% a 0.75% del alcance.

Sin embargo, en aquellos casos Sin embargo, en aquellos casos en que las temperaturas del en que las temperaturas del

elemento de desplazamiento o elemento de desplazamiento o capilar varían excesivamente, la capilar varían excesivamente, la tolerancia puede llegar a valores tolerancia puede llegar a valores

de 2% a 3% del alcance de de 2% a 3% del alcance de temperatura. temperatura.

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La respuesta de un La respuesta de un sistema lleno depende sistema lleno depende del tamaño del bulbo del tamaño del bulbo sensor, el largo del sensor, el largo del capilar y el fluido de capilar y el fluido de

llenado. En un sistema llenado. En un sistema estándar, para una estándar, para una

variación de variación de temperatura escalón. la temperatura escalón. la respuesta del 90% es de respuesta del 90% es de

5 a 25 segundos. 5 a 25 segundos. Control Automático

Se requiere una protección Se requiere una protección de sobre rango en aquellos de sobre rango en aquellos casos donde el sistema casos donde el sistema lleno pueda encontrarse lleno pueda encontrarse sometido a temperaturas sometido a temperaturas más allá del máximo o más allá del máximo o mínimo de su alcance. mínimo de su alcance. Además, se agregan topes Además, se agregan topes mecánicos para proteger mecánicos para proteger contra eventuales daños el contra eventuales daños el sistema y la pluma o aguja sistema y la pluma o aguja del indicador/registrador . del indicador/registrador .

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Sistema de liquido

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