1. Tipos de instrumentos de medicin y control

1. Para medir Velocidad. Lavelocidades unamagnitud fsicade carctervectorialque expresa el desplazamiento de un objeto porunidad de tiempo. Entre los instrumentos ms conocidos para medir la velocidad estn los tacmetros que es un dispositivo que mide la velocidad de giro de un eje, el velocmetro y el anemmetro.

1. Para medir Tensin Mecnica. Las tensiones mecnicas son causadas por excesos de peso sobre la estructura o el caso ms comn es que es causado por las Vibraciones mecnicas, sus consecuencias suelen ser el aumento de los esfuerzos y las tensiones, prdidas de energa, desgaste de materiales, y las ms temidas: daos por fatiga de los materiales, adems de ruidos molestos en el ambiente laboral, etc. En tales condiciones es necesario conocer las caractersticas del material para disear el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecnico de un material es el reflejo de la relacin entre su respuesta o deformacin ante una fuerza o carga aplicada.1. Para medir dureza. La dureza es una medida de la resistencia de un material a la deformacin permanente (plstica) en su superficie, o sea la resistencia que opone un material a ser rayado o penetrado. La dureza de una material se mide de varias formas dentro de las cuales se pueden destacar las durezas "mecnicas" y la dureza de Mohs. En las durezas mecnicas se utiliza un penetrador sobre la superficie del material. Sobre este penetrador se ejerce una carga conocida presionando el de la superficie del material penetrador a 90 de ensayo. El penetrador tiene diferentes formas y de acuerdo a esta es la huella que queda impresa en el material. De acuerdo a la geometra de la huella y a la carga. Se utilizan diferentes frmulas para determinar el valor de la dureza. Actualmente hay aparatos que leen la dureza de una forma digital. Es as como puede establecerse la dureza Brinell, Vickers, Knoop, y Rockwell.1. Para medir ruidos en general. Los ruidomtros (Sound Level Meter) son utilizados para medir el nivel de los ruidos en un determinado ambiente, de manera que se puedan mantener un nivel adecuado segn los estndares internacionales de niveles de ruido. Las consecuencias de los altos niveles de ruido en las personas son: aumento de la presin sangunea, produce problemas al corazn, ocasiona estrs, disminuye la concentracin, modifica el ritmo respiratorio, produce tensin muscular, riesgos coronarios, alteraciones mentales, tendencias a actitudes agresivas. 1. Para medir Espesores. Los medidores mecnicos convencionales (Micrmetros) permiten medir espesores usualmente en el rango entre 0 y 25 mm con una exactitud de algunos micrmetros. Usando alternativamente el principio de Interferencia ptica, la medicin de espesores se puede efectuar con una precisin de algunas decenas de nanmetros.1. Control ON-OFF El control on-off, tambin llamado todo-nada o abierto-cerrado, es la forma ms simple de control por realimentacin. Es un control de dos posiciones en el que el elemento final de control slo ocupa una de las dos posibles posiciones.1. Controladores On-Off con histresis Para prevenir cambios continuos en la vlvula cuando la temperatura se encuentra prxima al punto de consigna, las temperaturas que hacen que la vlvula se abra o se cierre deben ser ligeramente distintos, dndose el nombre de histresis a la diferencia entre el valor de cierre y el de apertura.1. Ventajas del controlador ON-OFF

1. El controlador es econmico. 1. Las vlvulas de solenoides son tambin ms econmicas que los posicionadores incorporados en el elemento de accin final. 1. El sistema es confiable. 1. Es fcil de instalar y de ajustar. 1. Siempre que el ciclo lmite pueda tolerarse, un controlador on-off es un candidato a tener en cuenta.

1. Desventajas del controlador ON-OFF1. Hay una oscilacin continua 1. Si es un controlador on-off con histresis se producen: 1. grandes desviaciones respecto al punto de consigna 1. constantemente se est abriendo y cerrando la vlvula.

1. Control Proporcional El modo de control proporcional, est basado en un algoritmo lineal y proporcional, que tiene como objetivo reducir la magnitud del error (diferencia entre el punto de ajuste y la medicin), as dar estabilidad al proceso. El modo de control proporcional no considera el tiempo y solo se ve afectado por el tiempo muerto y el tiempo de reaccin del retardo del proceso. En el modo proporcional la magnitud de la salida del controlador es proporcional a la magnitud del error, es decir si el elemento de control es una vlvula esta recibe una seal que es proporcional a la magnitud de la correccin requerida. Cualquiera que sea el mecanismo real y la forma de operacin, el controlador proporcional es, en esencia, un amplificador con una ganancia ajustable.

1. Control Derivativo Un controlador PI puede ayudar a eliminar el offset, pero puede aumentar el tiempo de respuesta y causar picos. El control integral es usado solo para eliminar los desfases, pero con frecuencia, los cambios en las cargas originarn la cada o subida de la variable controlada sobre lmites aceptables antes desajustado. Se requiere un modo de control de respuesta especfica para cambios rpidos de la seal de error. Esta accin de control esencialmente puede anticipar un error basado en la velocidad de la respuesta. En trminos matemticos, la accin derivativa est basada en la cada de una curva representando la cantidad de error de sobre tiempo. La operacin matemtica para determinar esta cada en cualquier instante particular de tiempo es conocida como encontrar la derivada. Esta operacin le da a la accin derivativa su nombre. Conocida tambin como accin de (rate). El ajuste de la accin derivativa es llamado la velocidad de ajuste. Si estos estn solucionando el problema muy lentamente, el sistema de control no responder lo suficientemente rpido a los cambios de carga. Si la accin de control es demasiado alta, la respuesta a cambios pequeos en la variable controlada ser muy grande y el sistema de control se volver inestable. La velocidad, por este motivo, debe ser ajustada por cada sistema de control para responder correctamente a los cambios en la carga. Este tipo de accin de control es conocido como La accin derivativa entrega una seal proporcional a la velocidad de cambio de la seal de error. Debido a esto, cuando la variable controlada esta quieta, la seal derivativa es cero. Cuando el valor de la variable controlada est cambiando rpidamente, la seal derivativa es grande. La seal derivativa cambia la salida del controlador. En este sentido, una seal de control ms grande es producida cuando hay un cambio rpido en la variable controlada, y durante el cambio, el elemento final de control recibe una seal de entrada ms grande. El resultado es una respuesta ms rpida a los cambios de carga. 1. Control Integral Un PID (Proporcional Integral Derivativo) es un mecanismo de control por realimentacin que calcula la desviacin o error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener, para aplicar una accin correctora que ajuste el proceso. El algoritmo de clculo del control PID se da en tres parmetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor Proporcional determina la reaccin del error actual. El Integral genera una correccin proporcional a la integral del error, esto nos asegura que aplicando un esfuerzo de control suficiente, el error de seguimiento se reduce a cero. El Derivativo determina la reaccin del tiempo en el que el error se produce. La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso va un elemento de control como la posicin de una vlvula de control o la energa suministrada a un calentador, por ejemplo: Ajustando estas tres variables en el algoritmo de control del PID, el controlador puede proveer un control diseado para lo que requiera el proceso a realizar. La respuesta del controlador puede ser descrita en trminos de respuesta del control ante un error, el grado el cual el controlador llega al "set point", y el grado de oscilacin del sistema. Ntese que el uso del PID para control no garantiza control ptimo del sistema o la estabilidad del mismo. Algunas aplicaciones pueden solo requerir de uno o dos modos de los que provee este sistema de control. Un controlador PID puede ser llamado tambin PI, PD, P o I en la ausencia de las acciones de control respectivas. Los controladores PI son particularmente comunes, ya que la accin derivativa es muy sensible al ruido, y la ausencia del proceso integral puede evitar que se alcance al valor deseado debido a la accin de control.