Instrumentacion Basica de Procesos Industriales

Tema 5: Sensores. Introducción


Los procesos industriales, la ciencia y la tecnología se caracterizan por
la necesidad de generar y medir magnitudes con precisión y fiabilidad



A principios de siglo la instrumentación se basaba en principios
mecánicos (balanza) y eléctricos.



Hoy día:

bajo coste de los aparatos electrónicos

Señales no eléctricas (distancia, posición,velocidad, temperatura)

Sensor
Señales eléctricas

Gran facilidad de modificación
y transmisión a distancia

Instrumentación electrónica
(equipos basados en circuitos y
sistemas electrónicos)

Medición, Visualización,
Generación, Conversión

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Tema 5: Sensores. Introducción


Sistema GENERAL de instrumentación (bloques funcionales):

Filtrado
A/DAmplificación
etc.

sensor
Medio

Sensor
primario

Transductor

radio
internet
bus de datos
etc.

Adaptación
de la señal

Transmisión
de la señal

Señal eléctrica
Señal 1

Señal 2

Medida = perturbación

Presentación

Almacenamiento

de datos

Cada sistema de instrumentación contiene alguno o todos de estos bloques funcionales
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Tema 5: Sensores:Instrumentos de proceso


Para operar en una industria es necesario :
 Medir:

conocer el valor de las propiedades de la línea de proceso
 Decidir: utilizar la información para diagnosticar como operar
 Actuar: dispone de los medios para modificar el proceso en el grado
deseado


Este proceso es válido para:
 El

manejo de una sola variable o propiedad

Ejemplo: para obtener unflujo es necesario medirlo y compararlo con el deseado
y manejar una válvula o una bomba a fin de satisfacer el requerimiento
 Caso

más complejo
medir una propiedad puede implicar acciones
sobre operaciones al inicio de la línea de proceso.

La selección de las variables (a medir y sobre las que actuar) es
un aspecto empírico, por ello:



debe tener un gran conocimiento paraselección de instrumentos
Instrumento

 Se


 Sistemas

de medición (sensores)
 Sistemas de manipulación (actuadores: motores, bombas, válvulas, etc.).
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Tema 5: Aplicación de los Sensores
Gran competencia entre los investigadores en las compañías y
universidades
inventar, diseñar, construir y vender sensores
 Gran importancia en la industria: aplicaciones


Industria del automovil. En USA se venden 15.000.000 de automóviles/ año.
 Necesario detectar deslizamiento, la localización y orientación de
pasajeros, asistencia de navegación
 Sensores de efecto Hall, de presión, de caudal de aire



Aplicaciones médicas:





Aplicaciones militares:Los sistemas de defensa están basados en
sensores:





Química de análisissanguíneos
Diagnóstico de bajo coste y alta velocidad, dispositivos terapéuticos
implantables, test de DNA, etc.

Visión nocturna y navegación, sonar, radares
Soldados y municiones “inteligentes”, etc.

Aplicaciones en industria alimentaria: Tª
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Tema 5: Aplicación de los Sensores


Neumáticos inteligentes (Nokian Tyres):
 Contienen un chip fijado en el interior queactúa como sensor

el chip registra la presión de los neumáticos y los
cambios de temperatura
 Transmite información a un teléfono móvil equipado con
Bluetooth que actúa como receptor.
 Aplicaciones: previsión de derrapes sobre pistas mojadas o
nevadas, el seguimiento del desgaste de los neumáticos
alarma contra robos y soluciones logísticas


Nokian Tyres

Un grifo que ahorra energía(tecnología ORAS)
Contiene un dispositivo electrónico (interruptor de flujo), que abre y cierra una válvula
magnética
impide todo derroche innecesario





Conducción de seguridad (VTI Hamlin)
 Acelerómetros: sistemas de frenos y antideslizantes y los

dispositivos de suspensión controlados eléctricamente
Mediciones precisas y confiables en condiciones severas
como vibraciones,...