Informe Controladores

UNIVERSIDAD DE CARABOBO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA

DPTO. DE DISEÑO Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

MEDICIÓN DE TEMPERATURA EN UN HORNO PARA EL LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL.

Integrantes:

Miguel Camperos 18781766

Joseph Moutinho 19366656

23 de Enero de 2013

Introducción:

La medición de la variable temperatura inmersa dentro de procesos industriales, se desarrollará en este escrito en función de uno de los objetivos de la asignatura control de procesos e instrumentación, como lo es el comprender los principios físicos por medio de los cuales los elementos primarios, que son los que se encuentran en contacto con la variable de proceso, permiten la medición de la misma.

La temperatura, termodinámicamente, es un concepto difícil de definir pero es de manifestación cotidiana. Se dice que de ella depende la vida orgánica. Las reacciones química orgánicas, aumentan su velocidad de 2 a 3 por cada aumento de 10 ºC en la temperatura. Las manifestaciones y efectos de la temperatura se encuentran normalmente en procesos industriales, teniendo por ello importancia crítica lo referente a su medición y control.

Planteamiento del Problema:

Las termocuplas se conectan a los instrumentos de indicación o control localizados lejos del punto de medición por medio de alambres de extensión, preferiblemente del mismo material que el de los alambres de la termocuplas.

El extremo soldado representa la “junta caliente” y la “Junta fría” los terminales exteriores del termopar. La temperatura indicada por el instrumento corresponde a la diferencia de temperatura de dichas juntas. Si la temperatura de la “junta fría” se eleva, el instrumento indicará una disminución de temperatura aun cuando la temperatura en el proceso permanezca constante. Es evidente entonces, que se debe mantener la temperatura de la “junta fría” constante”.

Los cables de extensión son conductores y sus propiedades termoeléctricas son similares a la termocuplas correspondiente. Así, los cables de extensión para termocuplas J no deben usarse para la termocuplas K. Para las de Pt-Pt-Rh, los alambres de extensión resultan muy caros, por lo que se emplea alambre de cobre como extensión para el Pt-Rh, y alambre de aleación cobre + níquel para el Pt. Estos cables debidamente protegidos deben conectarse a la tierra para evitar la influencia de corrientes de escape en otras instalaciones eléctricas que provoquen errores en la medición.

El coeficiente de resistencia eléctrica debe ser pequeño para los metales que se usen como termopares. Como los milivoltímetros que son los que miden la F.E.M. dependen en su indicación de la corriente que pasa por su bobina es necesario que la resistencia eléctrica de todo el circuito sea lo más constante posible.

La sección transversal de los alambres del termopar es importante. Un alambre grueso resiste mejor a la acción química, que uno delgado. Además tiene menos resistencia eléctrica. La ventaja del alambre delgado es que es más sensible a los cambios de temperatura.

En este punto se producirá dos nuevas termocuplas con el cobre como metal para ambas, generando cada una un voltaje proporcional a la temperatura de ambiente (Ta) en el punto del empalme. Antiguamente se solucionaba este problema colocando los empalmes en un baño de hielo a cero grados para que generen cero voltaje (Ta = 0 y luego V(Ta) = 0)

Actualmente todos los instrumentos modernos miden la temperatura en este punto (mediante un sensor de temperatura adicional) y la suman para crear la compensación y obtener así la temperatura real.

El punto de empalme (llamado “unión o juntura de referencia) es siempre en el conector a la entrada del instrumento pues ahí está el sensor de temperatura. De modo que es necesario llegar con el cable de la termocupla hasta el mismo instrumento.

Cables Cuando el instrumento está muy retirado del lugar de compensado medición, no siempre es posible llegar con el mismo cable de la termocupla. Esto ocurre especialmente cuando se está usando termocuplas R, S o B hechas con aleación de platino de muy alto precio.

La solución

...