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UNIDAD 1

Introduccin a la InstrumentacinAlumna: Martnez Aguilar Silvia1.1 Definiciones y conceptosQu es la Instrumentacin?

Instrumentacin es el conjunto de ciencias y tecnologas mediante las cuales se miden cantidades fsicas qumicas con el objeto de obtener informacin para su archivo, evaluacin actuacin sobre los Sistemas de Control Automtico.

Qu es la Medicin?

Comparar una cantidad con su respectiva unidad con el fin de averiguar cuantas veces la segunda est contenida en la primera. Entre las variables mas medidas en los Procesos tenemos: Presin, Nivel, Temperatura, Flujo, Densidad, variables de anlisis qumico, etc.Los procesos industriales exigen el control de la fabricacin de los diversos productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos: la fabricacin de los productos derivados del petrleo, de los productos alimenticios, de la industria cermica, de las centrales generadores de energa, de la siderurgia, de los tratamientos trmicos, de la industria papelera, de la industria textil, etc.

En todos estos procesos es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presin, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de roco, etctera. Los instrumentos de medicin y control permiten el mantenimiento y la regulacin de estas constantes en condiciones ms idneas que las que el propio operador podra realizar.

IMPORTANCIA DE LOS INSTRUMENTOSLos instrumentos de control estan universalmente aceptados. Hoy en da es inimaginable la existencia de una industria sin instrumentos. En la industria se presenta repetidamente, la necesidad de conocer y entender el funcionamiento de los instrumentos y el papel que juega dentro del control del proceso.

DEFINICION DE INSTRUMENTOEs un dispositivo, aparato que se utiliza para determiner el valor o la magnitude de una variable (temperatura, presion, caudal, nivel, etc.)

1.2 Clasificacin de los instrumentosSe consideran dos clasificaciones bsicas:

En funcin del instrumentoEn funcin de la variable del proceso

EN FUNCION DEL INSTRUMENTODe acuerdo al instrumento se tiene:

Instrumentos ciegosInstrumentos indicadoresInstrumentos registradoresElementos primariosTransmisoresTransductoresConvertidoresReceptoresControladoresElementos finales de controlINSTRUMENTOS CIEGOSSon aquellos que no tienen indicacin visible de la variable, tales como presostatos y termostatos (interruptores de presin y temperatura respectivamente) que poseen una escala exterior con un ndice de seleccin de la variable.

Son tambin instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presin, nivel y temperatura sin indicacin.

INSTRUMENTOS CIEGOS

Vlvula de control

PresostatoINSTRUMENTOS INDICADORESDisponen de un ndice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Segn la amplitud de la escala se dividen en indicadores concntricos y excntricos. Existen tambin indicadores digitales que muestran la variable en forma numrica con dgitos.

Voltmetro AnlogoINSTRUMENTOS REGISTRADORESRegistran con trazo continuo o a puntos la variable, y pueden ser circulares o de grfico rectangular o alargado segn sea la forma de grfico.Los registradores de grfico circular suelen tener el grfico de 1 revolucin en 24 horas mientras que en los de grfico rectangular la velocidad normal del grfico es de unos 20 mm/hora.

Registrador Lineal

Registrador CircularELEMENTOS PRIMARIOSEstn en contacto con la variable y utilizan o absorben energa del medio controlado para dar al sistema de medicin una indicacin en respuesta a la variacin de la variable controlada.

El efecto producido por el elemento primario puede ser un cambio de presin, fuerza, posicin, medida elctrica, etc. Por ejemplo: en los elementos primarios de temperatura de bulbo y capilar, el efecto es la variacin de presin del fluido que los llena y en los de termopar se presenta una variacin de fuerza electromotriz.

Tubo Bourdon

Electrodo pHELEMENTOS PRIMARIOSTRANSMISORES Captan la variable de proceso a travs del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de seal neumtica de mar gen 3 a 15 psi (libras por pulgada cuadrada) o electrnica de 4 a 20 mA de corriente continua.

La seal neumtica de 3 a 15 psi equivale a 0,206 - 1,033 bar (0,21 - 1,05 kg/cm por lo cual, tambin se emplea la seal en unidades SI 0,2 a 1 bar Asi mismo, se emplean seales electrnicas de 1 a 5 mA de 10 a 50 mA y de 0 a 20 mA, si bien la seal normalizada es de 4-20 mA.

TRANSDUCTORESReciben una seal de entrada funcin de una o ms cantidades fsicas y la convierten modificada o no a una seal de salida. Son transductores, un rel, un elemento primario, un transmisor, un convertidor PP/I (presin de proceso a intensidad), un convertidor PP/P (presin de proceso a seal neumtica), etc.

CONVERTIDORESSon aparatos que reciben una seal de entrada neumtica (3-15 psi) o electrnica (4-20 mA) procedente de un instrumento y despus de modificarla envan la resultante en forma de seal de salida estndar.

RECEPTORESReciben las seales procedentes de los transmisores y las indican o registran. Los receptores controladores envan otra seal de salida normalizada a los valores ya indicados 3 -15 psi en seal neumtica, 4 -20 mA en seal electrnica, que actan sobre el elemento final de control.

CONTROLADORESComparan la variable controlada (presin, nivel, temperatura, flujo) con un valor deseado y ejercen una accin correctiva de acuerdo con la desviacin.

La variable controlada la pueden recibir directamente, como controladores locales o bien indirectamente en forma de seal neumtica, electrnica o digital procedente de un transmisor.

1.3Normas ISA y Simbologa Normas ISA aplicadas a la Instrumentacin Industrial ISA-S5.1: Instrumentation Symbols and IdentificationISA-S5.2 Binary Logic Diagrams for Process Operations ISA-S5.3 Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer SystemsISA-S5.4 Instrument Loop DiagramsISA-S5.5 Graphic Symbols for Process DisplaysISA - S20 Specification Forms for Process Measurement and Control Instruments, Primary Elements and Control Valves: Anlisis de la Norma. Especificacin de manmetros, placas de orificio, termopares, transmisores, controladores y vlvulas de control.

NORMAS ISALetraPrimera posicinModificador primera posicinFuncinLecturaPasivaFuncin DeSalidaLetra De ModificacinAAnlisis-Alarma --BDetector llama----CConductividad--Control-DDensidadDiferencial---ETensin-ElementoPrimario--FFlujoRelacin--GCalibre-Visor de Vidrio--HManual---AltoLetraPrimera posicinModificador primera posicinFuncinLecturaPasivaFuncin DeSalidaLetra De ModificacinIIntensidad-Indicacin--JPotenciaExploracin---KTiempo--EstacinDe Control-LNivel-LuzPiloto-BajoMHumedad---MedioN----O--Orificio--PPresin-Punto de Prueba--LetraPrimera posicinModificador primera posicinFuncinLecturaPasivaFuncin DeSalidaLetra De ModificacinQCantidadIntegracin---RRadiacin-Registro--SVelocidad FrecuenciaSeguridad-Interruptor-TTemperatura--Transmisor-UMultivariable-MultifuncinMultifuncinMultifuncinVViscosidad----WPesoFuerza-Vaina--Y---Rele Computo-LetraPrimera posicinModificador primera posicinFuncinLecturaPasivaFuncin DeSalidaLetra De ModificacinZPosicin--ElementoFinal De Control-

ALIMENTACION SEALESASAlimentacin con aire de instrumentos.ESAlimentacin elctrica.GSAlimentacin con gas.HSAlimentacin hidrulica.NSAlimentacin con Nitrgeno.SSAlimentacin con vapor.WSAlimentacin con aire.SIMBOLOS GENERALES

SIMBOLOS DE VALVULAS

SIMBOLOS ESPECIALESVALVULAS DE CONTROL

APLICACIN ESTANDAR ISA

1.4 Principios Generales Para La Seleccin De La Instrumentacin -La seleccin del instrumento es una cosa importante en cualquier planta industrial para medir la cantidad especfica. El primer punto que debe ser considerado en la seleccin del instrumento es el requisito de las caractersticas del instrumento y sus especificaciones, lo ms importante de los parmetros que incluye resolucin, exactitud en la medida deseada, sensibilidad y rendimiento enrgico. El conocimiento sobre las condiciones del entorno de la zona donde est siendo sometido el instrumento tambin es importante. Porque algunos tipos de instrumento no debe utilizarse si el medio ambiente no es adecuado o pueden requerir la proteccin que ser cara. Hay una desventaja de proteccin que disminuye la eficacia de algunos de los instrumentos.

La informacin como los gastos, las condiciones del medio ambiente y la precisin del instrumento, solo pueden ser otorgados por la persona que es experto en el conocimiento y es consciente con la funcin de la planta operativa.

Para evitar altos costos para la proteccin y para mejorar el rendimiento, los instrumentos estn seleccionados que no responden al medio ambiente sea lo que sea. Instrumentos diferentes tienen diferentes caractersticas segn su tcnica; el costo ser alto si la caracterstica est avanzada.El instrumento es seleccionado por su comparacin de los gastos de mantenimiento, su capacidad para trabajar por mucho tiempo y la consistencia en el rendimiento con otros instrumentos. La seleccin del instrumento se realizar si la caracterstica menos se especifica y se encuentra disponible. Para elegir un instrumento cuyas caractersticas son mejores o de buena calidad de lo que le cuesta ms alta que las prestaciones requeridas. con otros instrumentos. La seleccin del instrumento se realizar si la caracterstica menos se especifica y se encuentra disponible. Para elegir un instrumento cuyas caractersticas son mejores o de buena calidad de lo que le cuesta ms alta que las prestaciones requeridas. Por lo tanto, la eficacia de cualquier instrumento tiene relacin directa con el costo. - See more at: http://www.mitecnologico.com/electrica/Main/PrincipiosGeneralesParaLaSeleccionDeLaInstrumentacion#sthash.qD4XkDiN.dpuf

La vida de un instrumento, su compra es importante en la seleccin. Su vida depende de las situaciones donde se explotar. Instrumento ya sea mantenido bien o no, es tambin una parte importante en su seleccin, porque mantenimiento requerir coste. El total de gastos anuales puede obtenerse por una regla que es buena estimacin, es decir Costo total por la compra y un costo previsto de mantenimiento durante la vida del instrumento Perodo de tiempo de vida del instrumento previsto Si el instrumento se utiliza en un curso de accin cuya vida anticipada tiene lmites, a continuacin, esta frmula es personalizada y ser como Total gastos perodo de tiempo en qu instrumento va a ser utilizado. Si la discusin anterior se suma, la seleccin del instrumento es la cooperacin entre el costo en la compra, requisitos para el mantenimiento del instrumento, su estabilidad y la aspereza y la caracterstica de su desempeo. Para la correcta estimacin de por encima de las cosas mencionadas, Ingeniero de instrumentacin debe ser consciente de la serie de instrumentos para medir las cantidades especficas o variable de proceso especfico y cmo algunas situaciones especficas de mediciones y situacin de trabajo afecta a sus caractersticas1.5 Propagacin de error Error de Cero: El error es del mismo tamao a travs del rango.

Error de angularidad: Error el cual crece en magnitud desde el LRV hasta el medio de la escala y decrece del medio de la escala hasta el URV. Error de banda muerta: El rango a travs del cul una seal de entrada puede variar, en direccin inversa, sin inicial un cambio observable en la seal de salida.Error de histresis: La propiedad de un elemento de medida para leer un valor como el cambio de variable en una direccin y leer un diferente valor como cambia lavariable en direccin opuesta. Causado por una ausencia de elasticidad en el elemento de medidaTexto INSTRUMENTO MONTADO LOCALMENTINSTRUMENTO MONTADO EN PANELINSTRUMENTO MONTADO DETRS DE UN PANEL IINSTRUMENTO DOBLE MONTADO EN UN PANELINSTRUMENTO DOBLE MONTADO LOCALMENTEINSTRUMENTO DOBLE MONTADO DETRS DE UN PANELINSTRUMENTO DOBLE MONTADO EN UN PANELINSTRUMENTO EN UN DCSINSTRUMENTO EN UN PLCTextoVALVULA DE COMPUERTAVALVULA DE COMPUERTAVALVULA DE GLOBOVALVULA DE RETENCIONVALVULA DE CONTROL CON ACTUADOR VALVULA BRIDADAVALVULA DE MARIPOSAVALVULA DE SEGURIDADVALVULA DE TRES VIASVALVULA MOTORIZADATexto010101PTPICPYPV01