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PROCESOS POR LOTES
INSTRUMENTACION
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PROCESOS CONTINUOS
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LAZO SIMPLE DE REALIMENTACIÓN
Setpoint
Proceso
Controlador
Elemento de
Transmisión
Variable
medida
Indicador o
Registrador
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CONCEPTO DE CONTROL REALIMENTADO
Perturbaciones
Variables
Manipuladas
Valores necesarios
de la variable
manipulada
Variables
Controladas
Proceso
Valores
medidos de la
variable controlada
Valor deseado
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CLASES DE INSTRUMENTOS
1.
En función del instrumento.
1.1
Instrumentos ciegos.
•
Presostatos
•
Termostatos
•
Transmisores sin indicación.
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5
1.2
Instrumentos indicadores.
Poseen un índice y una escala graduada en la que
puede leerse el valor de la variable.
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1.3
Elementos primarios.
SENSOR DE NIVEL
HUMEDAD
INSTRUMENTACION
PT100
BIMETALICO
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PTC
ULTRASONICO
7
CELDA FOTOVOLTAICA
CAUDAL
INSTRUMENTACION
ENCODER
POTENCIOMETRO
PRESION DE MEMBRANA
LDR
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1.4
ELEMENTOS FINALES DE CONTROL
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2
EN FUNCIÓN DE LA VARIABLE DEL PROCESO
Elementos
Primarios
INTEGRADOR
SUMADOR
MULTIPLICADOR
PT
Presión
Caudal
FT
RECEPTORES
INDICADOR
Nivel
CONTROLADORES
ELEMENTOS
FINALES DE
CONTROL
RECEPTOR INDICADOR REGISTRADOR
LT
LI
LR
LIC
LRC
Temperatura
TT
TIRISTOR
CONVERTIDOR
Otras Variables
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I\P
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CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA
CAMPO DE MEDIDA
Conjunto de valores de la variable medida que están
comprendidos dentro de los limites superior e inferior de la
capacidad de medida o de transmisión del instrumento.
Se expresa estableciendo los dos valores extremos.
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ALCANCE SPAN.
Diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del
campo de medida del instrumento.
ERROR.
Es la diferencia algebraica entre el valor medido o transmitido
por el instrumento y el valor real de la variable medida
EXACTITUD.
Es la cualidad de un instrumento de medida por la que tiende a
dar lecturas próximas al valor verdadero de la magnitud
medida.
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PRECISIÒN.
•Es la tolerancia de medida o de transmisión del instrumento.
•Intervalo donde es admisible que se situé la magnitud de la
medida.
•Define los limites de error cometido cuando el instrumento
se emplea en condiciones normales de servicio durante un
periodo de tiempo determinado.
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FORMAS DE EXPRESAR LA PRECISION.
Un instrumento para medición de temperatura tiene un rango
De 100 ºC a 300ºC.
1. Tanto por ciento del alcance.
Para una lectura de 100ºC con una precisión de 0.5%
200
100 0.5*
 100 1
100
La medida estará comprendida entre [ 99 , 101 ]
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2. En unidades de la variable medida.
 1º C.
3. Tanto por ciento de la lectura efectuada.
Precisión de  1 % de 100ª C.
1º C
4. Tanto por ciento del valor máximo del campo de medida.
Precisión de  5 % de 300ª C.
 1.5º C
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ZONA MUERTA.
Es el campo de valores de la variable medida que no hace variar
la indicación o la señal de salida del instrumento.
Se expresa en tanto por ciento del alcance de la medida.
SENSIBILIDAD.
Es la razón entre el incremento de la lectura y el incremento de la
variable que lo ocasiona, después de haber alcanzado el estado de
reposo.
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Ejemplo.
Si en un transmisor electrónico de 0 a 10 bar la presión pasa de
5 a 5.5 bar y la señal de salida de 11.9 a 12.3 mA.
La sensibilidad es:
12.3 11.9
20  4  0.5 mA
5.5  5
bar
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HISTERESIS.
Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados
por el índice o la pluma del instrumento para el mismo valor
cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre
toda la escala en los dos sentidos, ascendente y descendente.
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SENSORES Y TRANSDUCTORES.
SENSOR.
Un sensor es un dispositivo que responde a algunas propiedades
de tipo eléctrico, mecánico, térmico, magnético, químico , etc,
generando una señal eléctrica que puede ser susceptible de
medición.
TRANSDUCTOR.
Un dispositivo sensor al cual se le adjunta un elemento
acondicionador de señal se denomina un transductor.
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PRINCIPIOS DE TRANSDUCCION
1. ELEMENTOS DE TRANSDUCCION CAPACITIVA.
C
C
Convierten un cambio de la magnitud a medir en un
Cambio de capacidad.
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2.
ELEMENTOS DE TRANSDUCCION INDUCTIVA
Convierten un cambio de la magnitud a medir en un
Cambio de la autoinductancia de un devanado único.
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3.
ELEMENTOS DE TRANSDUCCION PIEZOELECTRICA
Q
E
Convierten un cambio de la magnitud a medir en un
cambio de la carga electrostática Q, o tensión E,
generadas por ciertos materiales cuando se encuentran
sometidos a un esfuerzo mecánico.
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4.
ELEMENTOS DE TRANSDUCCION RESISTIVA
Convierten un cambio en la magnitud a medir en un
cambio en la resistencia debido a diversos medios.
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5. ELEMENTOS DE TRANSDUCCION POR GALGAS
EXTENSIOMETRICAS
Convierten un cambio de
la magnitud a medir en un
cambio de resistencia
debida a una deformación
en dos o cuatro brazos de
un puente Wheatstone.
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6.
ELEMENTOS DE TRANSDUCCION FOTOVOLTAICA
Convierte un cambio de la magnitud a medir en un cambio
en la tensión generada cuando la iluminación incidente
sobre una unión entre ciertos materiales cambia.
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7.
ELEMENTOS DE TRANSDUCCION TERMOELECTRICA
Convierten un cambio de la magnitud a medir en un
cambio de la fuerza electromotriz ( Fem. ), generada por
la diferencia de temperaturas existente entre las uniones
de dos materiales distintos. Efecto Seebeck.
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CLASIFICACION DE LOS TRANSDUCTORES
Los transductores se pueden clasificar teniendo en
cuenta varios criterios.
1. Según la señal de salida.
•
Analógicos.
•
Digitales.
2. Según su relación entrada-salida. FDT.
•
Orden cero.
•
Orden uno.
•
Orden dos.
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Transductor de tipo 0.
V
Y(t) = k*x(t)
t
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Transductor de tipo 1.
dy(t)
a1
 a0 y(t)  bu(t)
dt
Parámetros.
• Constante de tiempo
• Tiempo de retardo.
• Tiempo de
establecimiento
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Transductor de tipo 2.
d2y(t)
dy(t)
a2
 a1
 a0 y(t)  b0u(t)
2
dt
dt
y(s)
kw2n
 2
u(s) s  2ζwns w2n
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