Objetivos De La Instrumentacion

INTRODUCCION

Si analizamos nuestras actividades cotidianas, desde el momento que suena la alarma de un despertador y nos preparamos para desarrollar nuestras actividades diarias, así como encender una lámpara o escuchar el encendido o apagado del motor de la bomba, etc., nos auxiliaremos de instrumentos que nos ayudan a desarrollar ciertas actividades oportunamente con eficiencia, rapidez, etc.

De igual manera mecánicos, electricistas, médicos, ingenieros y arquitectos, se auxilian de instrumentos para llevar a cabo sus actividades diarias, con el objetivo de lograr un avance con la mayor eficiencia, calidad y volumen de producción.

Es lógico pensar que para las industrias, sin importar el tamaño de estas, es imprescindible el uso de instrumentos industriales, para facilitar la manufactura de sus productos.

Como consecuencia de la globalización de los mercados internacionales, se ha orillado a los países del tercer mundo a competir en el mercado con productos de calidad, precio y tiempos de entrega oportunos.

Para lograr lo anterior es importante, que los industriales de nuestro país, implementen la instrumentación y la automatización de sus procesos con el avance tecnológico requerido para mantenerse en el mercado nacional e internacional si es posible.

1. Objetivos de la Instrumentación

El objetivo es desarrollar los conocimientos y habilidades para seleccionar y especificar adecuadamente las características de un instrumento para la medición de cualquier variable de un proceso industrial.

Para solucionar los problemas en la medida de variables dentro de un proceso es necesario tener un modelo conceptual de los procesos de medición. Un instrumento, es en general un dispositivo que transforma una variable física de interés en una forma más conveniente para una aplicación futura. El elemento funcional dentro de los modelos de la instrumentación es el sensor, el cual convierte una variable física de entrada en una señal de salida. Estas señales tienen la propiedad de que pueden ser manipuladas dentro de la transmisión de un sistema así como en un circuito eléctrico o mecánico. Las señales variables pueden ser transmitidas a la salida del proceso, a un instrumento que despliegue su valor donde puede ser leída y observada por un operador, o llevada a un dispositivo remoto donde se pueden guardar o utilizar para otra aplicación (sirven como señales de entrada a otros sistemas); en los circuitos eléctricos el voltaje es la variable más utilizada, al igual que la fuerza y el desplazamiento lo son para los circuitos mecánicos. En la mayoría de los casos la señal de salida de los sensores es muy pequeña y requiere de ser amplificada para su aplicación. En otros casos se necesita una señal digital y como la salida en la mayoría de los sensores es análoga se requiere de un convertidor de señales que adecue la señal captada para que así pueda ser utilizada. Los sensores pueden ser clasificados de dos maneras, sensores activos y sensores pasivos. Los sensores pasivos son los que no agregan energía al proceso pero toman parte de ella para realizar la medida (termocuplas, rtd, etc.). Los sensores activos son los que agregan energía al proceso para poder realizar la medición.

1.1 Terminología de la Instrumentación

Los instrumentos de control empleados, en las industrias de proceso tales como química, petroquímica, alimenticia, metalúrgica, energética, textil, papel, etc., tienen su propia terminología. La experiencia ha demostrado que se pueden presentar una gran cantidad de malas interpretaciones cuando los ingenieros discuten la eficacia de la instrumentación dentro de un proceso. Los términos empleados definen las características propias de medida y de control y las estáticas y dinámicas de los diversos instrumentos utilizados: Indicadores, registradores, controladores, transmisores y válvulas de control. La terminología empleada se ha unificado con el fin de que los fabricantes, los usuarios y los organismos o entidades que intervienen directa o indirectamente en el campo de la instrumentación industrial empleen el mismo lenguaje. Las definiciones de los términos empleados se relacionan con las sugerencias Las hechas por la SAMA (Sdentific Apparatus Makers Association) en su norma PMC 20-2-1970.

1.1.1 Campo

Espectro o conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medición o transmisión del instrumento. Viene expresado estableciendo los dos valores extremos.

1.1.2 Rango

Conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro delos limites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión de un instrumento. Región dentro de la cual se mide, se recibe o se transmite un valor, se expresa como los valores más bajos y más altos de un rango.

1.1.3 Exactitud

En el análisis de mediciones a menudo se malinterpretan las palabras exactitud y precisión y se emplean en forma incorrecta. La exactitud de una medición especifica la diferencia entre y el valor real de una cantidad.

Grado de conformidad de un valor respecto a un valor estandarizado, aceptado y reconocido. La exactitud se expresa como la máxima desviación positiva o negativa respecto al valor real de una magnitud que está siendo medida para condiciones específicas, usualmente se expresa como un porcentaje del valor, del rango del instrumento o del valor a plena escala.

Cuando la lectura se acerca al valor real de la variable.

En el valor cero de la variable marca 3 psi, y en el valor al 100% de la variable marca 15psi. Luego la supresión de cero esta entre 0 y 3psi y la elevación de cero esta entre 3 y 4psi. La zona muerta es equivalente 7psi -+1%.

1.1.4 Precisión

La precisión es la tolerancia de medida o de transmisión del instrumento y define los límites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio.

Una forma de expresar la precisión:

Tanto por ciento del alcance. Ejemplo: en el instrumento de la figura 1.3, para una lectura de 150°

C y una precisión de ± 0,5 % el valor real de la temperatura estará comprendido entre 150 ± 0,5 X 200/100== 150 ± 1, es decir, entre 149 y 151°C.

La precisión varía en cada punto del campo de medida si bien, el fabricante la especifica en todo el margen del instrumento indicando a veces su valor en algunas zonas de la escala. Por ejemplo: un manómetro puede tener una precisión de ± 1 % en toda la escala y de ± 0,5 % en la zona central. Cuando se desea obtener la máxima precisión del instrumento en un punto determinado de la escala, puede calibrarse únicamente para este punto de trabajo, sin

...