Transmisores, sensores de nivel y elementos finales de control

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Transmisores, Sensores de nivel y elementos finales de control

Fecha: 14-4-09

TRANSMISORES

INTRODUCCIÓN

Los transmisores son instrumentos que captan la variable de proceso y la transmiten a distancia a un instrumento receptor indicador, registrador, controlador o una combinación de estos.

Existen varios tipos de señales de transmisión: neumáticas, electrónicas, digitales,hidráulicas y telemétricas. Las más empleadas en la industria son las tres primeras, las señales hidráulicas se utilizan ocasionalmente cuando se necesita una gran potencia y las señales telemétricas se emplean cuando hay una distancia de varios kilómetros entre el transmisor y el receptor.

Los transmisores neumáticos generan una señal neumática variable linealmente de 3 a 15 psi (libras porpulgada cuadrada) para el campo de medida de 0-100% de la variable. Esta señal está normalizada por la SAMA-Asociación de fabricantes de instrumentos y ha sido adoptada en general por los fabricantes de transmisores y controladores neumáticos en EEUU.

Los transmisores electrónicos generan la señal estándar de 4-20 mA c.c., a distancias de 200 m a un kilómetro, según sea el tipo de instrumentotransmisor. La señal electrónica de 4-20 mA c.c. tiene un nivel suficiente y de compromiso entre la distancia de transmisión y la robustez del equipo. Al ser continua y no alterna, elimina la posibilidad de captar perturbaciones, está libre de corrientes parásitas, emplea sólo 2 hilos que no precisan blindaje y permite actuar directamente sobre miliamperímetros, potenciómetros, calculadoresanalógicos, etc. sin necesidad de utilizar rectificadores ni modificar la señal.

El nivel mínimo de la señal neumática de salida no es 0, sino que vale 3 psi. De este modo se consigue calibrar correctamente el instrumento, comprobar su correcta calibración y detectar fugas de aire en los tubos de enlace con los demás instrumentos neumáticos.

La relación de 4-20 mA c.c. es de 1 a 5 la misma que larazón de 3 a 15 psi en la señal neumática y el nivel mínimo seleccionado de 4 mA elimina el problema de la corriente residual que se presenta al desconectar los circuitos a transistores. La alimentación de los transmisores puede realizarse con una unidad montada en el panel de control y utilizando el mismo par de hilos del trasmisor.

El “cero vivo” con que empieza la señal ofrece las ventajasde poder detectar una avería por corte de un hilo (la señal se anula) y de permitir el diferenciar todavía más el ruido de la transmisión cuando la variable está en su nivel más bajo.

Las fibras ópticas en la transmisión se están utilizando en lugares de la planta donde las condiciones son duras (campos magnéticos intensos que influyen sobre la señal..). Los módulos de transmisión pueden serexcitados por fuentes de luz de LED o diodo láser. Las ventajas de la transmisión por fibra óptica incluyen la inmunidad frente al ruido eléctrico (interferencias electromagnéticas), el aislamiento eléctrico total, una anchura de banda mayor que la proporcionada por los hilos de cobre, ser de pequeño tamaño y de poco peso, sus bajas pérdidas de energía y que las comunicaciones sean seguras.TRANSMISORES NEUMÁTICOS

BLOQUE AMPLIFICADOR DE DOS ETAPAS

Los transmisores neumáticos se basan en el sistema tobera-obturador que convierte el elemento de medición en una señal neumática. El sistema tobera-obturador consiste en un tubo neumático alimentado a una presión constante Ps, con una reducción en su salida en forma de tobera, la cual puede ser obstruida por una lámina llamadaobturador cuya posición depende del elemento de medida.

El aire de alimentación de presión normalizada 1,4 bar pasa por la restricción R y llena el volumen cerrado V escapándose a la atmósfera por la tobera Rv. Ésta tiene un diámetro muy pequeño (0,25-0,5mm), mientras que la restricción R tiene un diámetro alrededor de 0,1mm. Con el obturador abierto la presión posterior remanente es de...
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