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Instrumentos auxiliares—

Para el control de procesos, las relaciones o transformaciones se llevan a cabo en instrumentos llamados instrumentos auxiliares, instalados generalmente detrás del panel de control o en un panel aparte y disponible en el mercado tanto en instrumentos neumáticos como en electrónicos. Estas funciones auxiliares son realizadas de forma normal en los controladores digitales, tanto universales como formando parte del control distribuido.

Extractor de raíz cuadrada que lleva a cabo la extracción de la raíz cuadrada de la señal recibida y que se emplea generalmente en la linealización de la señal de caudal. La operación efectuada es:

Relés sumadores destinados a realizar operaciones diversas con varias señales de entrada y provistos de un factor ajustable K.

La operación general que llevan a cabo es:

Relés de relación que se emplean en el control de relación de dos variables ya estudiado y que llevan a cabo la siguiente operación:

Relés multiplicadores o divisores que derivan de los relés de relación sustituyendo

La constante por otra señal. La operación general efectuada es:

Relé inversor, empleado generalmente en instrumentos electrónicos y que realiza

Siendo lI la señal de entrada e lo la señal invertida. Por ejemplo, si 11 = 4 mA c.c., lo = 20 mA c.c.; si 11 = 12 mA C.c., lo = 12 mA c.c.

Aislador de señal, utilizado en instrumentos electrónicos y que convierte una señal a otra en la relación 1: 1, pero quedando aislados los circuitos electrónicos de ambas señales de entrada y de salida.

Otros instrumentos auxiliares existentes que pueden emplearse en operaciones muy diversas son los siguientes:

 Convertidor mV a intensidad (mV /1), que permite la conversión de la señal procedente de un termopar.

 Convertidor resistencia a intensidad (R/I), que permite la conversión de la señal procedente de una sonda de resistencia o bien de la variación de resistencia de un reóstato final de un controlador eléctrico, a señal electrónica.

 Convertidor I/P, que pasa de señal electrónica a señal neumática.

 Convertidor P / 1, que pasa de señal neumática a señal electrónica.

 Convertidor mV /P, que realmente engloba dos instrumentos, el mV /1 y el I/P y pasa, pues, de señal en mili voltios a señal neumática.

 Convertidor R/P, que análogamente al anterior pasa de señal de resistencia a señal neumática gracias a dos aparatos, el R/I y el l/P.

 Relés de alarma, ajustados a un valor prefijado de la variable que cierran uno o dos contactos. Pueden ser neumáticos efectuando el disparo entre 3 a 15 psi (0,2a kg/cm2) y electrónicos, actuando entre 4 y 20 mA c.c.

 Integradores, empleados generalmente en la totalización de caudal y que pueden ser tanto neumáticos como electrónicos.

Seguridad intrínseca—

Los instrumentos eléctricos instalados en atmósferas que contienen gases o vapores inflamables presentan un riesgo de explosión que obliga a utilizar técnicas especiales de Regulación automática, incluyen aislamiento de la atmósfera explosiva mediante encapsulación, la utilización de material antideflagrante la presurización la inmersión en aceite la seguridad aumentada y la seguridad intrínseca.

La seguridad intrínseca presenta las siguientes ventajas con relación al material antideflagrante:

a) Es preferible evitar una explosión que contenerla.

b) El material antideflagrante sólo 10 es si está bien mantenido.

e) El material antideflagrante es pesado, macizo y caro de instalar.

f) El material antideflagrante no puede sacarse de su caja a menos que se ponga fuera de servicio, mientras que el material con seguridad intrínseca, permite la sustitución de elementos estándar y la calibración de los aparatos sin tomar precauciones especiales.

La utilización de material antideflagrante y el uso de las restantes técnicas, constituye usualmente una solución de compromiso que no es siempre completamente satisfactoria.

Nivel de energía de seguridad—

La experiencia demuestra que para producir la explosión de una mezcla gaseosa es necesario aportar un nivel crítico de energía, es decir, la explosión sólo se produce si se inyecta suficiente energía a la mezcla como para producir la ignición de un mínimo volumen crítico del material.

El diámetro de una esfera con este volumen, recibe el nombre de distancia de extinción y si la llama incipiente que pueda formarse se mantiene dentro de esta esfera, esta llama naciente no se propaga.

La energía requerida para la ignición depende de la concentración de la mezcla combustible y existe una concentración para la cual es mínima la energía de ignición.

Mecanismos de la ignición en circuitos de baja tensión—

A los niveles de tensión con que trabajan la mayor parte de los instrumentos, la separación entre los electrodos que producen la chispa eléctrica está comprendida dentro de la distancia de extinción. El proceso de la ignición de la mezcla depende de la forma en que se libera la chispa y del tipo de material del electrodo. En cualquier caso, el proceso es complejo y es difícil reproducir exactamente las condiciones de ignición, incluso en el laboratorio.

Pueden existir varias clases de ignición:

a) Cierre de un contacto en un circuito capacitivo

Cuando el contacto cierra el circuito, descarga el condensador, siendo probable que la corriente vaporice una partícula del material cuando los contactos se tocan por primera vez. Este vapor proporciona un paso para la formación de un arco que se mantiene entre los contactos al estar éstos muy próximos entre si.

b) Apertura de un contacto en un circuito inductivo

Al abrirse el contacto se interrumpe la corriente del circuito inductivo y la energía almacenada en la bobina intenta mantener la circulación de corriente; este fenómeno da lugar a un aumento de tensión• entre los contactos separados hasta valores muy altos, del orden de varias veces la tensión de alimentación.

Hay que señalar que en los circuitos de alta inductancia, la tensión entre contactos es muy alta, favoreciendo el mantenimiento del arco incluso a distancias mayores que la de extinción; en este sentido es más perjudicial

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