Instrumentacion

Instrumentación II

Catedrático Jaime De Jesús Cañas Ortega

Alumno: Daniel Xico Hernández; No. De Control E08020796; In g. Electrica

Contenido

Introducción 5

UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN 6

1.1 Definiciones Y Conceptos De Instrumentación. 6

1.1.1 Medida. 7

1.1.2 Medición. 7

1.1.3 Instrumento o sistema de medición. 7

1.1.4 Sistema de control. 7

1.1.5 Instrumentos en un sistema de control. 7

1.1.6 Campo de medida (Range) 7

1.1.7 Rangeabilidad (Rangeabilit) 8

1.1.8 Alcance (Span) 8

1.1.9 Error 8

1.1.10 Incertidumbre de la medida (Uncertainty) 8

1.1.11Exactitud 8

1.1.12 Precisión (Accuracy) 9

1.1.13 Zona muerta (Dead Zone or Dead Band) 9

1.1.14 Sensibilidad (Sensitivity) 9

1.1.15 Repetibilidad (Repeatibility) 10

1.1.16 Histéresis (hysteresis) 10

1.1.17 Campo de medida con elevación de cero 10

1.1.18 Campo de medida con supresión de cero 10

1.1.19 Elevación de cero 10

1.1.20 Supresión de cero 10

1.1.21 Deriva 10

1.1.21 Fiabilidad 11

1.1.22 Resolución 11

1.1.23 Resolución Infinita 11

1.1.24 Trazabilidad (Traceability) 11

1.1.25 Ruido 11

1.1.26 Linealidad 11

1.1.27 Linealidad basada en puntos 11

1.1.28 Estabilidad 11

1.1.29 Temperatura de servicio 12

1.1.30 Vida útil de servicio 12

1.1.31 Reproductibilidad 12

1.1.32 Respuesta Frecuencial 12

1.2 Clasificación De Los Instrumentos 12

1.2.1 Relacionada con la función del instrumento 12

1.2.2 Relacionada con la variable del proceso 14

1.3 Simbología Normas Y Sistema De Unidades (Sama, Isa) 14

1.3.1 Letras de identificación de instrumentos 15

1.3.2 Normativa para representar las conexiones a instrumentos 16

1.3.3 Símbolos Opcionales Para Señales 17

1.3.4 Simbología General 18

1.4 Principios Generales Para La Selección De La Instrumentación. 24

1.5 Propagación Del Error 25

1.5.1 Fuentes de error. 25

1.5.2 Tipos de error en un instrumento. 26

1.5.3 Formas de expresar el error en una medición. 27

1.5.4 Estimación del error total en una medición. 27

1.5.5 Error máximo en una medición. 27

1.5.6 Error probable en una medición. 28

UNIDAD 2 SENSORES Y TRASMISORES 29

2.1 Medición De Presión 29

2.1.1 Elementos mecánicos 31

2.1.2 Elementos Neumáticos 32

2.1.3 Elementos Electromecánicos 33

2.1.4 Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas 33

2.1.5 Transductores Resistivos 35

2.1.6Transductores Magnéticos 35

2.2 Medición De Nivel Y Densidad 36

2.2.1 Medidores de nivel de líquidos 36

2.2.2 Instrumentos de medida directa 37

2.3 Medición De Flujo 39

2.4 Medición De Temperatura 43

2.4.1Termómetro bimetálico 44

2.4.2 Termómetro de bulbo y capilar 45

2.4.3 Termómetros de resistencia 46

2.5 Medición De Otras Variables 48

2.6 Procedimiento Para La Calibración 50

2.6.1 Errores de los instrumentos. Procedimiento general de calibración 51

2.7 Criterios De Selección De Sensores Y Transmisores 53

2.8 Acondicionamiento De Señal 54

UNIDAD 3 ACTUADORES 56

3.1 Actuadores Eléctricos 56

3.1.1Utilización de los actuadores eléctrico: 57

3.1.2Tipos De Actuadores Eléctricos 57

3.1.3 Motores de corriente alterna. 57

3.1.4 Monofásicos: 57

3.1.5 Monofásicos síncronos: 58

3.1.6 Motores de corriente alterna. 58

3.1.7Monofásicos asíncronos: 58

3.1.8 Trifásicos: 59

3.1.9 Motores de corriente continua. 59

3.1.10 Bobinados en derivación: 59

3.1.11 Servomotores: 59

3.1.12Motor universal: 60

3.2 Actuadores Neumáticos 60

3.2.1 Clasificación 61

3.2.2 Actuadores neumáticos giratorios. 63

3.3 Actuadores Hidráulicos 65

3.3.1 Actuadores hidráulicos lineales 65

3.3.2 Actuadores hidráulicos rotativos 69

3.4 Tipos De Válvulas 69

3.4.1 Válvula de globo 70

3.4.2 Válvula de tres vías 72

3.4.3 Válvula de jaula 72

3.4.5 Válvula de compuerta 72

3.4.6 Válvula en Y 72

3.4.7 Válvula de cuerpo partido 72

3.4.8 Válvula Saunders 72

3.4.9 Válvula de compresión 73

3.4.10 Válvula de obturador excéntrico rotativo 73

3.4.11 Válvula de obturador cilíndrico excéntrico 73

3.4.12 Válvula de mariposa 73

3.4.13 Válvula de bola 73

3.4.14 Válvula de orificio ajustable 74

3.4.15 Válvula de flujo axial 74

3.5 Otros Tipos De Actuadores 74

3.5 Criterios De Selección 78

UNIDAD 4 CONTROLADORES 82

4.1 Aplicaciones De Sistemas De Lazo Abierto Y Lazo Cerrado 82

4.2 Modos De Control Aplicados En Instrumentación: 83

4.2.2 Proporcional 84

4.2.3 Proporcional Más Integral 85

4.2.4 Proporcional Mas Derivativo 86

4.2.5 Proporcional Mas Integral Más Derivativo 88

4.3 Criterios Para La Seleccion De Un Controlador 90

4.4 Sintonización De Controladores 91

UNIDAD 5CONTROL ASISTIDO POR COMPUTADORA 93

5.1 Adquisición De Datos 93

5.2 Control Supervisorio 95

5.3 Control Digital 97

5.4control Distribuido 99

5.5 Instrumentación Virtual 103

Bibliografía 106

Introducción

Dentro del gran mundo industrial que existe hoy en día es necesario el control de innumerable número de procesos, los cuales se llevan a cabo en cada una de las diversas especialidades que cada industria maneja, así mismo cuenta con un riguroso protocolo y condiciones específicas de operación, es por lo tanto que el correcto uso de los instrumentos empleados para el desarrollo de estos procesos es de suma y vital importancia, ya que estos serán los encargados de soportar y llevar a cabo cada operación dentro de la fábrica.

El correcto diseño de los sistemas de control así como de instrumentación es el deber de todo Ingeniero o Instrumentista, y para poder realizar este diseño es indispensable el poder contar un pleno conocimiento sobre las características de operación, y selección de cada instrumento, así como de las características y propiedades de la variable manipulada en cada caso; es por ello que se realiza esta pequeña investigación que recopila algunos

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