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Description
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over 3 years ago
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INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
- LOS procesos industriales exigen el control de la fabricación
de los diversos produc- tos obtenidos. Los procesos son muy
variados y abarcan muchos tipos de productos: la fabricación
de los productos derivados del petróleo, de los productos
alimenticios, de la industria cerámica, de las centrales
generadores de energía, de la siderurgia, de los tratamientos
térmicos, de la industria papelera, de la industria textil, etc.
- Los procesos industriales a controlar pueden dividirse ampliamente
en dos categorías: procesos continuos y procesos discontinuos. En
ambos tipos, deben mantenerse en general las variables (presión,
caudal, nivel, temperatura, etc.), bien en un valor deseado fijo, bien
en un valor variable con el tiempo de acuerdo con una relación
predeterminada, o bien guardando una relación determinada con
otra variable.
- Los procesos industriales a controlar pueden dividirse ampliamente
en dos categorías: procesos continuos y procesos discontinuos. En
ambos tipos, deben mantenerse en general las variables (presión,
caudal, nivel, temperatura, etc.), bien en un valor deseado fijo, bien
en un valor variable con el tiempo de acuerdo con una relación
predeterminada, o bien guardando una relación determinada con
otra variable.
- Definiciones en control
- Los instrumentos de control empleados en las industrias de proceso tales como química,
petroquímica, alimenticia, metalúrgica, energética, textil, papel, etc., tie- nen su propia terminología;
los términos empleados definen las características propias de medida y de control y las estáticas y
dinámicas de los diversos instru- mentos utilizados
- Indicadores, registradores,
controladores, transmisores y válvulas
de control.
- Indicadores, registradores,
controladores, transmisores y válvulas
de control.
- Los instrumentos de control empleados en las industrias de proceso tales como química,
petroquímica, alimenticia, metalúrgica, energética, textil, papel, etc., tie- nen su propia terminología;
los términos empleados definen las características propias de medida y de control y las estáticas y
dinámicas de los diversos instru- mentos utilizados
- Las definiciones de los términos empleados se relacionan con las
sugerencias hechas por ANSI/ISA–S51.1–1979 (R 1993) aprobadas el 26 de
mayo de 1995. Se repre- sentan en la figura 1.3 y son las siguientes
- Intervalo de medida (range) Espectro o conjunto de valores
de la variable medida que están comprendidos den- tro de
los límites superior e inferior de la capacidad de medida,
de recepción o de transmisión del instrumento.
- Alcance (span) Es la diferencia algebraica entre los valores
superior e inferior del campo de medida del instrumento. En
los ejemplos anteriores es de 10 bar para el manóme- tro, de
25 bar para el transmisor de presión y de 200 ºC para el
instrumento de temperatura.
- Error El error de la medida es la desviación que
presentan las medidas prácticas de una variable
de proceso con relación a las medidas teóricas o
ideales, como resultado de las imperfecciones de
los aparatos y de las variables parásitas que
afectan al proceso. Es decir: Error = Valor leído en
el instrumento – Valor ideal de la variable medida
El error absoluto es: Error absoluto = Valor leído –
Valor verdadero El error relativo representa la
calidad de la medida y es: Error absoluto Error
relativo = ––––––––––––––– Valor verdadero
- Error El error de la medida es la desviación que
presentan las medidas prácticas de una variable
de proceso con relación a las medidas teóricas o
ideales, como resultado de las imperfecciones de
los aparatos y de las variables parásitas que
afectan al proceso. Es decir: Error = Valor leído en
el instrumento – Valor ideal de la variable medida
El error absoluto es: Error absoluto = Valor leído –
Valor verdadero El error relativo representa la
calidad de la medida y es: Error absoluto Error
relativo = ––––––––––––––– Valor verdadero
- Alcance (span) Es la diferencia algebraica entre los valores
superior e inferior del campo de medida del instrumento. En
los ejemplos anteriores es de 10 bar para el manóme- tro, de
25 bar para el transmisor de presión y de 200 ºC para el
instrumento de temperatura.
- Incertidumbre de la medida (uncertainty) Cuando se
realiza una operación de calibración, se compara el
instrumento a calibrar con un aparato patrón para
averiguar si el error (diferencia entre el valor leído
por el instrumento y el verdadero valor medido con el
aparato patrón) se encuentra dentro de los límites
dados por el fabricante del instrumen- to.
- Entre las fuentes de incertidumbre se encuentran:
– Influencia de las condiciones ambientales. –
Lecturas diferentes de instrumentos analógicos
realizadas por los operadores. – Variaciones en las
observaciones repetidas de la medida en
condiciones apa- rentemente idénticas. – Valores
inexactos de los instrumentos patrón. – Muestra
del producto no representativa. Por ejemplo, en la
medida de tempe- ratura con un termómetro
patrón de vidrio, la masa del bulbo cambia la tem-
peratura de la muestra del proceso cuya
temperatura desea medirse.
- dos métodos A y B de evaluación de la
incertidumbre.
- Método A. La evaluación de la incertidumbre
estándar se efectúa por análisis esta- dístico de
la serie de observaciones repetidas,
considerando que la distribu- ción de
probabilidades de las medias de dichas
variables es la curva de Gauss o de distribución
normal en forma de campana. De este modo, la
media arit- mética es el valor estimado de la
variable, mientras que la desviación están- dar
representa el grado de dispersión de los valores
de la variable que se miden
- Método B. La incertidumbre se determina en base a la información disponible procedente de varias
fuentes, tales como: Datos de medidas anteriores. – Experiencia y conocimiento de los instrumentos.
– Especificaciones del fabricante. – Valores de incertidumbre de manuales técnicos.
- Método A. La evaluación de la incertidumbre
estándar se efectúa por análisis esta- dístico de
la serie de observaciones repetidas,
considerando que la distribu- ción de
probabilidades de las medias de dichas
variables es la curva de Gauss o de distribución
normal en forma de campana. De este modo, la
media arit- mética es el valor estimado de la
variable, mientras que la desviación están- dar
representa el grado de dispersión de los valores
de la variable que se miden
- Entre las fuentes de incertidumbre se encuentran:
– Influencia de las condiciones ambientales. –
Lecturas diferentes de instrumentos analógicos
realizadas por los operadores. – Variaciones en las
observaciones repetidas de la medida en
condiciones apa- rentemente idénticas. – Valores
inexactos de los instrumentos patrón. – Muestra
del producto no representativa. Por ejemplo, en la
medida de tempe- ratura con un termómetro
patrón de vidrio, la masa del bulbo cambia la tem-
peratura de la muestra del proceso cuya
temperatura desea medirse.
- Intervalo de medida (range) Espectro o conjunto de valores
de la variable medida que están comprendidos den- tro de
los límites superior e inferior de la capacidad de medida,
de recepción o de transmisión del instrumento.
- Exactitud :La exactitud (accuracy) es la cualidad de un instrumento de medida por la que tiende a
dar lecturas próximas al verdadero valor de la magnitud Creus Sole, A. (2008). Instrumentación
industrial
- Precisión:La precisión es la cualidad de un instrumento por la que tiende a dar lecturas muy
próximas unas a otras, es decir, es el grado de dispersión de las mismas.
- Zona muerta (dead zone o dead band) :La zona muerta (dead zone o dead band) es el campo de
valores de la variable que no hace variar la indicación o la señal de salida del instrumento, es decir,
que no pro- duce su respuesta.
- Sensibilidad (sensitivity):La sensibilidad (sensitivity) es la razón entre el incremento de la señal de
sali- da o de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haber- se
alcanzado el estado de reposo.
- Repetibilidad:La repetibilidad (repeatibility) es la capacidad de reproducción de las posiciones de la
pluma o del índice o de la señal de salida del instrumento, al medir repetida- mente valores
idénticos de la variable en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de variación,
recorriendo todo el campo.
- Histéresis (hysteresis) La histéresis (hysteresis) es la diferencia máxima que se observa en los
valores indicados por el índice o la pluma del instrumento o la señal de salida para el mismo valor
cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos,
ascendente Y DESENDENTE.
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