Contro automatico de procesos--control de variables de proceso

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Control Automático de Procesos
* Variables de proceso
* Instrumentos para medir las variables

Proceso.
Un proceso es cualquier operación o serie de operaciones que provoca un cambio físico o químico en un material o mezcla de materiales. El material que entra a un proceso se conoce como la entrada o alimentación al proceso; mientras que aquel que lo abandona se llama salida oproducto. Una unidad de proceso es un aparato en el cual se lleva a cabo una de las operaciones que forman parte del proceso. Cada unidad de proceso lleva asociadas una serie de entradas y salidas de las corrientes de proceso, que consisten en los materiales que entran y salen de la unidad.

Como ingeniero químico, puede que se le solicite para el diseño de unidades individuales de proceso(reactores, torres de destilación, intercambiadores de calor, etc.), para supervisar la operación de un proceso, o para modificar el diseño de un proceso de manera que se acomode a un cambio en la alimentación o en las características que se desean del producto. Como regla general, para llevar a cabo estas tareas deben conocerse las cantidades, composiciones y condiciones de los materiales que entran yabandonan cada unidad de proceso; y en caso de estar trabajando con una unidad en existencia, deberá ser posible medir suficientes de estas cantidades como para verificar que el proceso está llevando a cabo sus funciones de manera adecuada.

Variables.
En todo proceso tenemos diversas variables, las cuales afectan las entradas o salidas del proceso. Temperatura, nivel, flujo, presión, son lasvariables más comunes en los procesos industriales, las cuales son monitoreadas y controladas por medio de la instrumentación del proceso.

*

Sistemas de instrumentación medición y control de variables.
Los instrumentos son diseñados para medir, indicar, controlar o almacenar la información de las variables del proceso, además de manipular mecanismos que controlen diversos estados de unproceso. Algunos procesos son muy similares, pero eso no significa que sean exactamente iguales, por lo tanto, no todos los procesos tienen las mismas necesidades de control.
La medición de una o más variables, hace posible determinar con certeza que sucede en un punto específico del proceso.
El sistema de calefacción de una casa es ejemplo de un proceso, el cual tiene una variable controlada, eltermostato de la calefacción indica el estado de la variable existente medida y controlada.
Variables de proceso

Las variables de proceso son magnitudes tales como presión, flujo, nivel, etc., que van a ser controladas o supervisadas. El entendimiento del comportamiento de las variables de proceso involucradas en una medición permite una adecuada selección de la instrumentación a ser implantadaen un proceso industrial.

Densidad.

La densidad (ρ) se define como la masa de un material por unidad de volumen.

ρ=masavolumen=Kgm3

La densidad de una sustancia varía con la temperatura, presión y composición de la misma. En términos generales, la densidad disminuye al aumentar la temperatura (aunque este no es el caso del agua), y aumenta al incrementarse la presión.
En el caso delos líquidos, la densidad varía principalmente debido a la temperatura, y no a la presión.
Cuando la densidad de un líquido no varía significativamente con la presión, se dice que el líquido es incompresible.
Una variable que se usa mucho para expresar la densidad de los líquidos y gases, es la gravedad específica (densidad relativa), la cual se define como la relación entre la densidad de lasustancia y la densidad de una sustancia tomada como referencia a condiciones estándar de temperatura y presión (60 ºF y 14,7 psia (15 ºC y 1 atm)).

GE=ρρref

En el caso de líquidos:

ρref=ρagua=1gcm3

Y para los gases;

ρref=ρaire=1.29x10-3gcm3

Otra variable utilizada para expresar la densidad, es la gravedad API (American Petroleum Institute), que se utiliza principalmente para...
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