Clasificación de los instrumentos de medición y de control

En función del instrumento
1. Instrumentos ciegos
  1. Sin indicación visible de la variable medida.
  2. Poseen una escala exterior con un índice para seleccionar el valor de la variable al que se producirá el disparo de interruptor o conmutador.
  3. Ejemplos: interruptores de presión y de temperatura, transmisores de caudal, presión, nivel y temperatura sin indicación.
2. Instrumentos indicadores
  1. Indicación visible de la variable.
  2. Disponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable.
  3. Según la amplitud de la escala se dividen en indicadores concéntricos, excéntricos y digitales.
  4. Ejemplo: manómetro con sello de diafragma, interruptores de bajo caudal, voltmetro análogo.
3. Instrumentos registradores
  1. Los registradores de gráfico circular tienen gráfico de 1 revolución en 24 horas y los de gráfico rectangular la velocidad normal del gráfico es de unos 20 mm/hora.
  2. Existen circulares, gráfico rectangular o alargado.
  3. Registran con trazo continuo o a puntos la variable.
4. Transductores
  1. Reciben una señal de entrada, función de una o más cantidades físicas y la convierten modificada o no en una señal de salida.
  2. Ejemplos: Relé, convertidor PP/I, convertidor PP/P, transmisor, sondas de profundidad y medidor de nivel capacitivo por el principio hidrostático.
5. Transmisores
  1. Captan la variable de proceso a través del elemento primario.
  2. Transmiten a distancia en forma de señal neumática (margen de 3 a 15 psi = libras por pulgada cuadrada), o electrónica (de 4 a 20 mA. De corriente continua).
  3. Debido a la transmisión a gran distancia son muy útiles en los procesos industriales, ya que pueden llevar información a cuartos de control ubicados a distancias grandes.
  4. Ejemplos: Fisher Porter, Siemens.
6. Sensores
  1. Captan el valor de la variable y envían una señal de salida predeterminada.
  2. Se le puede conocer como elemento primario por estar en contacto con la variable.
  3. Su funcionamiento se basa en utilizar o absorber energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable.
  4. Su efecto producido puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica.
  5. Ejemplo: un termopar presenta un efecto de variación de fuerza electromotriz.
7. Convertidores
  1. Son aparatos que reciben una señal de entrada neumática o electrónica procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida.
  2. Ejemplo: un convertidor P/I (señal de entrada neumática a señal de salida electrónica, un convertidor I/P (señal de entrada eléctrica a señal de salida neumática).
8. Controladores
  1. Comparan la variable controlada (presión, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación.
  2. Generalmente obedecen a algún algoritmo para decidir sobre la acción que deben tomar.
  3. La variable controlada la pueden recibir controladores locales o señales neumáticas, electrónicas o digitales que proceden de un transmisor.
9. Elemento final de control
  1. Ejemplo: En el control neumático, el elemento suele ser una válvula o un servomotor neumáticos y en el control eléctrico el elemento suele ser una válvula motorizada que efectúa su carrera completa accionada por un servomotor eléctrico.
  2. Recibe la señal del controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control.
10. Receptores
  1. Reciben las señales procedentes de los transmisores y las indican o registran.
  2. Los receptores controladores envían otra señal de salida normalizada a los valores ya indicados (3-15 psi en señal neumática, o 4-20 mA de c.c. en señal electrónica, que actúan sobre el elemento final de control.
De acuerdo con la variable de proceso.
1. Instrumentos de caudal
  1. Consiste en la determinación del volumen de un fluido que circula por una conducción por unidad de tiempo.
  2. La mayoría de los medidores de caudal se basan en un cambio del área de flujo, lo que provoca un cambio de presión
2. Instrumentos de nivel
  1. Balance adecuado de materias primas o de productos finales
  2. Destacan por su resistencia a los medios y su capacidad de detectar rangos bajos.
  3. Determinación de la posición de interfase entre dos medios.
  4. Trabajan midiendo la altura del líquido sobre una referencia, sobre la presión, desplazamiento y características eléctricas.
  5. Se mide el fluido, en sólidos y gas.
3. Instrumentos de presión
  1. En ingeniería, el término presión se restringe generalmente a la fuerza ejercida por un fluido por unidad de área de la superficie que lo encierra.
  2. Es un dispositivo que tiene la finalidad de medir la presión bien sea de fluidos, gases, niveles de agua o altitud.
  3. Estos instrumentos proporcionan una señal según a la presión a la que son expuestos.
  4. Su aplicación es común en la industria automotriz, de alimentos, de procesamientos químicos, petróleo, entre otras.
4. Instrumentos de temperatura
  1. Expresa el grado o nivel de calor o frío de los cuerpos o del ambiente.
  2. La unidad mas comun es el kelvin, aunque algunos instrumentos también expresan la temperatura en grados Celsius, o Fahrenheit.
5. Instrumentos de humedad y punto de rocío
  1. Miden la cantidad de agua, cualquier otro líquido que está presente en la superficie o el interior de un cuerpo o en el aire
  2. Para medir la temperatura de condensación del vapor de agua.
  3. Su aplicacion es en la calidad del aire (cuanto menos agua vapor contiene, mayor es su calidad). Industria farmacéutica o líneas de aire comprimido, por ejemplo. Secaderos de plásticos, Fabricación de gases SF6
  4. El insrumento debe estar en contacto directo con el proceso a medir
6. Instrumentos de densidad y peso especifico
  1. Sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen.
  2. Medir elación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio
  3. Ejemplo: picnómetro, densímetro, balanza de Mohr
  4. Se puede utilizar en solidos, liquidos y gaseosos
7. Instrumentos de viscosidad
  1. son instrumentos de medición para determinar la resistencia, también denominado como viscosidad, de diferentes líquidos.
  2. Los medidores de viscosidad se usa principalmente en aplicaciones de laboratorio y en el control de procesos.
  3. Existen medidores de viscosidad que se usan para mediciones simples de un punto. Se trata de instrumentos de medición portátiles que sirven no sólo para mediciones fijas.
  4. los medidores de viscosidad de instalación fija componen igualmente un amplio segmento. Se trata normalmente de grandes sistemas de medición reológicos y complejos que permiten un análisis exhaustivo de pruebas en líquidos
8. Instrumentos de posición
  1. Para obtener información, se emplean sensores y actuadores que permiten medir, interpretar y ejercer una respuesta de salida automatizada.
  2. Se usa para reportar la posición de la máquina continuamente.
  3. Su funcionamiento es instalarse en una máquina y se acopla mecánicamente a la parte móvil de la máquina -o se instala en un cilindro hidráulico que mueve la máquina-
  4. Algunos ejemplos de sensores de medición de posición incluyen sensores de posición lineal magnetoestrictivos y encoders magnéticos.
9. Instrumentos de velocidad
  1. Son aquellos aparatos que se utilizan para conocer la velocidad a la que está sometida un cuerpo o sustancia.
  2. Ejemplo: Tacometro, velocimetro, Anemómetro
  3. La medición es el proceso que permite obtener y comparar cantidades físicas de objetos y fenómenos del mundo real
  4. es un aparato empleado con el propósito de contrastar magnitudes físicas distintas a través de un procedimiento de medición.
10. Instrumentos de pH
  1. instrumento utilizado para medir la acidez o la alcalinidad de una solución, también llamado de pH.
  2. Medido en una escala que va de 0 a 14.
  3. El valor se obtiene de forma electroquímica
11. Instrumentos de Conductividad
  1. Miden la capacidad (o de la aptitud) de un material o sustancia para dejar pasar (o dejar circular) libremente la corriente eléctrica.
  2. La medida depende de factores físicos del propio material, y de la temperatura.
  3. Esta variable depende de la cantidad de sales disueltas presentes en un líquido y es inversamente proporcional a la resistencia del mismo
12. Instrumentos de frecuencia
  1. Funciona contando el número de repeticiones de una onda en la misma posición en un intervalo de tiempo
  2. La frecuencia se mide en hercios (Hz)
  3. El periodo de muestreo se denomina base de tiempo y debe ser calibrado con mucha precisión.
  4. Uso de un contador que acumula el número de periodos.
13. Instrumentos de fuerza
  1. Se compone generalmente de un sensor y de una pantalla en la que se emite el resultado de la medición en forma de valor numérico con la unidad asociada
  2. La unidad de medida de fuerza es el newton
  3. Están basados en determinar la deformación de elementos mecánicos al aplicar una fuerza
14. Instrumentos de turbidez
  1. Son utilizados para medir partículas suspendidas de un líquido, mostrando valores en NTU (por sus siglas en inglés Nephelometric Turbidity Unit.).
  2. La medición de la turbidez es un proceso esencial en el sector del saneamiento.
  3. Se utilizan en líquidos y soluciones acuosas.
  4. La turbidez es reconocida como un indicador simple y básico de la calidad del liquido.

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