Instrumentacion

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL
César Luís Cardozo

INTRODUCCIÓN Los procesos industriales se presentan en gran variedad, abarcan muchos tipos de productos y exigen el control de la fabricación de los mismos. Para tal objetivo se utilizan instrumentos de medición y control que permiten el mantenimiento y regulación de las magnitudes propias del proceso en cuestión. El enfoque del presente trabajoesta dado sobre los sistemas electrónicos y las señales eléctricas empleadas para la transmisión de las variables de interés así como las dificultades que se presentan para su correcta interpretación. DEFINICIONES EN CONTROL La terminología empleada en instrumentación industrial [1] se encuentra unificada con el fin de que los fabricantes, usuarios y organismos empleen el mismo lenguaje [2]. Lostérminos utilizados se encuentran representados en la siguiente figura.
Figura 1: Definiciones de los instrumentos

En ella pueden identificarse: el intervalo de medida (range), alcance (span), error, incertidumbre (uncertainty), exactitud (accuracy), precisión, zona muerta (dead band), sensibilidad (sensitivity), repetibilidad (repeatibility), histéresis (hysteresis). CLASES DE INSTRUMENTOSSegún la función del instrumento, estos pueden clasificarse de la siguiente manera: • • • • • • • • • Ciegos: sin indicación visible (alarmas); Indicadores: poseen un índice y una escala graduada; Registradores: capaces de graficar la evolución de la variable controlada; Sensores: captan el valor de la variable y envía una señal predeterminada; Transmisores: reciben la señal del sensor y la envían adistancia; Transductores: reciben una señal de entrada física y la convierten en una de salida (relé, convertidor PP/I o PP/P); Convertidores: reciben una señal de entrada procedente de un instrumento y la envían en forma de señal de salida estándar; Receptores: registran la señal procedente de los transmisores; Controladores: Comparan la variable controlada con un valor deseado y ejercen unaadecuada acción correctiva.

También pueden clasificarse en función de la variable de proceso. Estos pueden ser: instrumentos de caudal, nivel, presión, temperatura, densidad, humedad, viscosidad, posición, velocidad, conductividad, frecuencia, etc. TRANSDUCTOR Los transductores captan la variable de proceso a través del elemento primario (sensor) y la transmiten a distancia en forma de señalneumática, electrónica ó digital. La evolución de las señales hacia la digital se corresponde con la necesidad de aumentar la productividad, aumentar la calidad del proceso, repetibilidad de características de los productos obtenidos, reducción de costes, seguridad y normalización de los instrumentos (Normas ISO 9000 [4]), • Transmisores neumáticos: se basan en el sistema tobera obturador que mediantebloques amplificadores con retroalimentación por equilibrio de fuerzas, convierte el movimiento del elemento primario de medición a una señal neumática de 3 a 15 psi ó 0.2 a 1 bar, siendo su exactitud del orden del +/- 0.5%. Transmisores electrónicos: se basan en detectores de inductancia, utilización de transformadores diferenciales, circuitos de puente de Wheatstone ó empleando una barra deequilibrio de fuerzas, convirtiendo la señal de la variable a una señal electrónica de 4 a 20 mA c.c. con una exactitud del orden del +/- 0.5%. Transmisores digitales: consiste en una serie de impulsos en forma de bits (código binario) que representa el paso (1) o no (0) de una señal a través de un conductor. Su exactitud depende de la cantidad de bits que maneja el microprocesador del transmisor.

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ACONDICIONADOR DE SEÑAL El elemento acondicionador toma la señal proveniente del transductor y la convierte en una señal para la visualización de la magnitud o un controlador de un sistema de control. La señal más frecuentemente utilizada es la eléctrica con la finalidad de ser usada en dispositivos electrónicos. Las señales eléctricas normalizadas de uso común son según norma ISO...