Sensores y medidores

SENSORES

En este capítulo se analizará la mayoría de instrumentos utilizados en la medición de diversas variables de operación, identificando su rango de aplicación, ventajas y desventajas, facilitando de esta manera la selección de cualquier elemento primario de medición

SENSORES Y MEDIDORES INDUSTRIALES

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN LAZO DE CONTROL

CABLE, TELEFONO O RF
RTU
ALARMASREGISTRADOR

PC (SCADA)

DISTURBIOS

SET POINT O VALOR DE REFERENCIA

DETECTOR DE ERROR O COMPARADOR

INDICADOR
ELEMENTO FINAL DE CONTROL (EFC)

CONTROLADOR

PROCESO

VARIABLE CONTROLADA

SALIDA DE CONTROLADOR

VARIABLE MANIPULADA

VARIABLE MEDIDA
TRANSMISOR O ELEMENTO SECUNDARIO

SENSOR O ELEMENTO PRIMARIO

DEFINICIONES DE INSTRUMENTACION La terminología eninstrumentación y control se ha estandarizado, de acuerdo a las recomendaciones de la SAMA (SCIENTIFIC APPARATUS MAKERS ASSOCIATION).

RANGO o CAMPO DE MEDIDA (RANGE) Conjunto de valores de la variable medida comprendidos dentro de los límites superior e inferior (valores máximo y mínimo) de la capacidad medida o transmisión de un instrumento. Se expresa indicando los 2 valores extremos. Ej: 20 – 100 GPM,-35 a 120°C, 0 a 3m.

VALOR MINIMO (ZERO) Es el valor mínimo de medición de un instrumento. Ej: 20 GPM;, -35 °C, 0m

ALCANCE (SPAN) Es la diferencia aritmética entre valores superior e inferior de medida del instrumento. Ej: 60 GPM, 155 °C, 3m

RANGEABILIDAD RANGEABILITY)

(TURNDOWN

O

Es el cociente entre el valor máximo entre el valor mínimo de un instrumento. Sirve paradeterminar si el instrumento va a poder ser usado para amplias variaciones de la variable medida. Ej: 80/20 = 4.

RANGEABILIDAD

10-25 l/m (2.5:1) PLATA 30-75 l/m (2.5:1) 10-75 l/m (7.5:1)

EXACTITUD Es la cualidad de un instrumento de medida por la ual este tiende a dar lecturas próximas al valor verdadero (valor teórico) de la magnitud medida.

PRECISION (ACURACY) Es la tolerancia de medidao de transmisión del instrumento (intervalo en el cual es aceptable que se sitúe el valor medida). Define los limites de los errores obtenidos cuando el instrumento trabaja bajo condiciones normales durante un periodo de tiempo determinado. La precisión se expresa de las siguientes maneras:

% del Alcance: por ejemplo, para un valor medido de 300 psi, una precisión de 1% y span de ± 500, elvalor real estará comprendido entre 295 y 305 psi. Directamente, en unidades de la variable medida. Ejemplo: precisión de ± 2 scfm. % del valor medido: ± 0.5 % de 800°C = ± 4°C % del valor máximo (% de URL) % de la longitud de la escala

REPETIBILIDAD (REPETIBILITY) Es la capacidad de reproducir la señal de salida o indicacio del instrumento al medir repetidamente valores identicos de la variableen las mismas condiciones de operación y en el mismo sentido de variación, recorriendo todo el campo. Se considera su valor máximo (repetibilidad máxima) y se expresa el % del Alcance. La repetibilidad no incluye la histéresis.

REPETIBILIDAD

100 MANOMETRO 50
PARA GRADUAR UN MANOMETRO

51.3 49.8 47.6

0
PRUEBA 1 PRUEBA 2 PRUEBA 3

REPETIBILIDAD =

±

(51.3-49.8)2 + (47.6-49.8)2 2La repetibilidad esta dada por

Σ(Xi - X)2 N

HISTÉRESIS (HYSTERESIS) Es la diferencia máxima observada en los valore indicados por el instrumento para el mismo valor, cuando la variable recorreo toda la escala en los 2 sentidos (ascendente y descendente). Se expresa en % del alcance. Por ejemplo, indicador de 0 a 100, para el valor de 40, el indicador marca 39.9 al subir desde 0 y 40.1al bajar desde 100. la Histéresis es :

40.1 - 39.9 X 100 = ± 0.02 % 100 - 0

HISTERESIS 100 50.7 49.8

50

0

HISTERESIS=

ERROR Es la diferencia algebraica entre el valor medido (leido o transmitido) y el valor real ( teórico) de la variable medida. Si el proceso está en régimen estable, existe el error estático.

En condiciones de continuo cambio (dinámicas) el error varía...