Instrumentacion Industrial.pdf

FUNDAMENTOS DE INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

PREPARADO POR:

ING. RAFAEL BASTIDAS. H. “ MBA” “Msc” ESPECIALISTA Sr. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

CONTROL MANUAL

CONTROL AUTOMATICO

CONTROL MANUAL

ESQUEMA DE UN LAZO DE CONTROL

TERMINOLOGIA

TERMINOLOGIA

TERMINOLOGIA

INSTRUMENTACION ELECTRONICA

ARQUITECTURA DE UN DCS

DONDES ESTAMOS? 8000 7000

DeviceNet Interbus

6000

Modbus Profibus DP

5000

Profibus FMS

4000 3000 2000 1000 0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

MEDICION DE PRESION

REPRESENTACION DE LA PRESION

MANOMETRO

Espiral

Helicoidal

RANGO DE MEDICION DE LOS TRANSDUCTORES DE PRESION

TRANSMISOR DE PRESION DIFERENCIAL CON SELLOS REMOTOS

CONSIDERACIONES EN LA INSTALACION DE LOS TRANSMISORES

SELLOS

TEMPERATURA

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

MEDICION DE TEMPERATURA

TERMOMETROS BIMETALICOS

TERMOMETRO DE VIDRIO

MEDICION DE TEMPERATURA METODOS ELECTRICOS

TERMORESISTENCIAS MATERIALES

CONEXION FISICA DE UNA RTD

TERMISTORES

TERMOCUPLA

ALAMBRES DE EXTENCION Y CODIFICACION DE COLORES SIMBOLO ANSI Tx Jx Kx Wx Sx Bx Wx + 3% Re 25% Re W + 5% Re 25% Re

COMPONENTES Cobre Constantan Hierro Constantan Chromel 1 Alume 1 Hierro Cupronel Cobre Cu-Niquel Cobre Cobre-Niquel

COLOR + Azul - Rojo + Blanco - Rojo + Amarillo - Rojo + Verde - Rojo + Negro - Rojo + Negro - Rojo + Blanco / Raya amarilla -Blanco / Raya roja + Blanco - Rojo

TEMPERATURA DE TRABAJO ( °F )

LIMITES ERROR

-75

-

+200

± 1-1/2 °F

0

-

400

±

4°F

75

-

400

±

4°F

75

-

400

±

6°F

75

-

400

±

10°F

75

-

400

±

10°F

MEDIDORES DE TEMPERATURA

Medidores de caudal masa

Medidores volumétricos

MEDIDORES DE FLUJO SISTEMA

ELEMENTO

Presión diferencial

Placa de orificio Tobera Tubo Venturi Tubo Pitot Tubo annubar

TRANSDUCTOR Equlilibrio de fuerzas

Potenciométrico Puente Area variable

Velocidad

Fuerza

Rotámetro de impedancias Vertedero con flotador Potenciométrico en canales abiertos Turbina Piezoeléctrico Sondas ultrasónicas Galgas extensométricas Placa de impacto

Tensión inducida

Medidor magnético

Desplazamiento

Disco giratorio Pistón oscilante Pistón alternativo Medidor rotativo

Convertidor potenciométrico Generador tacométrico o transductor de impulsos

Compensación de presión y temperatura en medidores volumétricos Térmico Momento Par giroscópico Presión diferencial

Diferencias de temperatura en sondas de resistencia Medidor axial Tubo giroscópico Puente hidráulico

Puente de Wheatstone Convertidor de par Convertidor de par Equilibrio de fuerzas

MEDIDORES DE FLUJO BASADOS EN PRESION DIFERENCIAL

P QK 

PLACA DE ORIFICIO

MEDIDORES DE FLUJO POR PRESION DIFERENCIAL

MEDIDORES DE FLUJO POR PRESION DIFERENCIAL

MEDIDORES DE FLUJO POR PRESION DIFERENCIAL

MEDIDORES DE FLUJO POR TENSION INDUCIDA (MAGNETICO)

ES  K .B.D.v

MEDIDORES DE FLUJO POR AREA VARIABLE Cambia su posición dentro de un tubo proporcionalmente al flujo. La altura que alcanza el flotador es la indicación del caudal que está pasando Los rotámetros operan sobre el principio de balance dinámico. El flotador permanece en balance dinámico cuando la suma de las fuerzas que actúan sobre él están en equilibrio

MEDIDORES DE FLUJO POR VELOCIDAD TURBINA

MEDIDORES DE FLUJO POR VORTICES O TORBELLINOS f d St  v St =número de Strouhal f = frecuencia del torbellino d = anchura del torbellino

f d  A Q St

MEDIDOR DE FLUJO POR DESPLAZAMIENTO

MEDIDOR DE FLUJO ULTRASONICO

MEDIDOR DE FLUJO MASICO A PARTIR DE UNA MEDIDA VOLUMETRICA

Qv  K

P1  P2 

MEDIDOR DE FLUJO MASICO POR MEDICION DIRECTA (CORIOLIS) Se basa en el teorema de Coriolis, matemático Francés (1975-1843) que "observó a un objeto de masa m desplazarse con una velocidad lineal v a través de una superficie giratoria que gira con velocidad angular constante ω, este objeto experimenta una velocidad tangencial equivalente a la velocidad angular por la distancia al centro de giro (radio r)"

MEDIDOR DE FLUJO MASICO POR MEDICION DIRECTA (CORIOLIS)

Q

Ks  4  r

Ks  Q 4  r

MEDICION DE NIVEL

VISORES DE VIDRIO

MEDIDOR DE NIVEL POR FLOTADOR

MEDICION DE NIVEL POR PRESION DIFERENCIAL

MEDICION DE NIVEL POR PRESION DIFERENCIAL

MEDICION DE NIVEL POR BURBUJEO

MEDIDOR DE NIVEL POR DESPLAZADOR

MEDIDOR DE NIVEL POR ULTRASONIDO

MEDICION DE NIVEL POR RADAR

MEDICION DE NIVEL POR RADAR

MEDICION DE NIVEL POR SERVOMECANISMOS

EXAMEN PRIMER PARCIAL

1. Mediante un esquema explique un lazo de control y cada uno de sus componentes. 2. En pocas palabras explique que entiende por: Span, Zero, histéresis,Tubo Bourdón, espiral. 3. Enumere que tipo de variables podemos medir con instrumentos industriales? 4. Complete y coloque las unidades en el siguiente gráfico.

EXAMEN PRIMER PARCIAL