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INTRODUCCIÓNCONCEPTOS GENERALES
SITRAIN – INSTRUMENTACIÓN DE PROCESOS
Febrero de2014
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¿Para quémedir?
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Las mediciones deben…
Ser exactas
Ser mantenibles
Ser confiables
Tener un tiempo de respuestaadecuado
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EL INSTRUMENTO TIPO Y LAVIDA REAL
No mide elvalor real
No midesiempre igual
Es asimétrico
Se deterioracon el tiempo
Es sensible alproceso
Es sensible almedio
ambiente
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FACTORES GENERALES QUE INFLUYEN ENLA CALIDAD DE UNA MEDICIÓN
Principio de medición seleccionado
Especificaciones y característicasdel instrumento
Instalación y mantenimiento delinstrumento
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ERROR – PRECISIÓN
Error: Cuantificación del gradode desviación de una medición
con respecto a la realidad
Precisión: Error máximoofrecido por un instrumento enuna medición, bajo condiciones
de referencia
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ERROR – PRECISIÓN
Expresado como…..
% del rango de medida
Unidades de proceso
% de la lectura efectuada
% del valor máximo del rango de medida
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ERROR – PRECISIÓN
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REPETIBILIDAD
Capacidad de repetición oreproducción de una medida, altenerse exactamente la misma
entrada. Expresado en tanto porciento del rango de medición
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REPETIBILIDAD
Repetible no Preciso Preciso y repetible
No repetible no Preciso Preciso no repetible
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HISTÉRESIS
Diferencia máxima observada envalores medidos por un
instrumento, dentro del rango demedida, al recorrer la variable
toda la escala en los dossentidos. Expresado en tanto
por ciento del rango de medida.
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HISTÉRESIS
50%
50,1%
49,8 %
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HISTÉRESIS
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MODALIDADES DE ERROR
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LÍMITES DEL SENSOR
Valores máximo y mínimo queun sensor puede soportar sindaños o anomalías físicas al
mismo
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Rango real de medición,diferencia algebraica entre losvalores superior e inferior dela escala del instrumento, elcual se ha configurado para
operar bajo condicionesespecíficas.
No necesariamenteconstituye el rango máximo
de medición
SPAN - ALCANCE
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SPAN - ALCANCE
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RELACIÓN DE AJUSTE
Relación entre el máximo y elmínimo span que un
instrumento puede medir.
En otras palabras, indica elspan mínimo que un
instrumento puede trabajar.
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RESOLUCIÓN
Magnitud del cambio mínimoposible en la escala de
medición de un instrumento.Capacidad de discriminación
de un instrumento. Seexpresa en tanto por ciento
de la escala, o en unidades deingeniería
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RESOLUCIÓN
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ESTABILIDAD
Capacidad de un instrumentopara mantener su
comportamiento durante suvida útil y de almacenamiento
especificadas.
Expresado como variación enfunción del tiempo o en
función de la temperatura
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SENSOR
Elemento capaz de detectar lavariación de una variable física
en tiempo real y bajocondiciones reales de operación
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TRANSDUCTOR
Elemento / sistema queconvierte la variación de unavariable física en una variable
eléctrica proporcional
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Sistema que convierte laseñal de salida de un
transductor en una señalestándar que se puede
transportar sobre grandesdistancias.
TRANSMISOR
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Elemento para realizaracciones de control,consecuencia de la
información entregada por unsistema de medición
ACTUADOR
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CONTROLADOR
Sistema encargado derecoger y analizar
información, y tomardecisiones de acuerdoa las circunstancias de
un proceso
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LAZO DE CONTROL
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SEÑALES ESTANDAR
Utilizadas paranormalizar el intercambio
de información entrecontroladores, sensores
y actuadores
Las señales dependendel tipo de tecnología
utilizadas
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SEÑALES ESTÁNDAR
Neumáticas
Voltaje
Corriente
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SEÑALES ESTÁNDAR
Señales neumáticas:
Utilizadas ensistemas e control de
vieja tecnología, opara manejo de
actuadores
Rango típico: 3..15psi
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SEÑALES ESTÁNDAR :NEUMÁTICAS
. Salida de presiónproporcional (3-15 psi)
. Requiere de suministroconstante de aire
. Señal de salidatransportada por tubing enlugar de cables
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SEÑALES ESTÁNDAR
Señales de voltaje:
Bajos voltajesproporcionales a unavariable física
Rangos típicos:
0..5 V
0..10 V
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SEÑALES ESTÁNDAR
Señales de corriente:
Bajas corrientesproporcionales a una variablefísica
Rangos típicos:
0..20 mA
4..20 mA
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SEÑALES ESTÁNDAR:CORRIENTE
Lazo de corriente: Método de transmisión deinformación en aplicaciones analógicas de
automatización industrial
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LAZO DE CORRIENTE
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TOPOLOGÍAS DE LAZO
Transmisor de 2hilos – entradaactiva del PLC
Transmisor de 2hilos – entradapasiva del PLC
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TOPOLOGÍAS DE LAZO
Transmisor de 4hilos – entradapasiva del PLC
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ALGUNOS DE LOSESCENARIOS EN LAINSTRUMENTACIÓN
INDUSTRIAL
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TANQUES
Almacenamiento de materialeslíquidos
Materiales metálicos o sintéticos
Controles y medición de nivel
Posibilidad de enchaquetamiento
Posibilidad de agitación,dependiendo del proceso
Posible instalación deserpentines internos
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SILOS
Típícamente usados paraalmacenamiento de materialessólidos
Alturas de hasta 70 metros
Construcción en concreto yestructura de hierro, ometálicos
Monitoreo de nivel, controlesde ventilación
Típicos en industria decemento, concentrados,alimentos, etc.
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TOLVAS
Almacenamiento temporalde materiales líquidos osólidos
Alturas entre 1 y 15 metrostípicamente
Medición y control de nivel
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TUBERÍAS
Transporte de líquidos y gases
Diámetros entre 2 mm y 2000 mm
Materiales metálicos, plásticos o cemento
Control de flujo, presión o temperatura
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BANDAS
Transporte de materiales sólidos
Controles de peso, nivel, velocidad
Sistemas de alimentación a silos / trenes / buques
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REACTORES
Tanque utilizado para llevar a caboreacciones químicas o biológicas, esun tanque de proceso
Es usual que las temperaturas seanaltas y que se tengan agitadores ensu interior
Se ingresan diversos elementos paraproducir un producto final
Las mediciones y control dependendel proceso y la reacción elaborados
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HORNOS
Usados para “cocción” /obtención de materiales apartir del calentamiento /calcinación de materiasprimas.
Utilizados en industriascerámica, cemento, ladrillo,entre otros
La temperatura es la variablepor excelencia
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INTERCAMBIADORES DECALOR
Sistema utilizado para elcambio de temperatura de unfluido, bien sea conpropósitos de refrigeración ode calentamiento
Controles de flujo ytemperatura son los máspopulares