asdasddas

Cano Vásquez, Christian Camilo
Cepeda Solarte, Juan David
Raba Mora, Catalina

262034
262037
262075

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN N°5
I. Lazo neumático
Los lazos o trasmisores neumáticos se basan en el
sistema tobera-obturador que, mediante bloques
amplificadores con retroalimentación por equilibrio
de movimientos o fuerzas, convierte el movimiento
del elemento primario de medición auna señal
neumática de 3-15 psi (libras por pulgada cuadrada) o
bien su equivalente en unidades métricas 0,2-1 bar
(0,2-1 kg/cm2), siendo su exactitud del orden de
±0,5%.
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 llamada
obturador cuya posicióndepende del elemento de
medida. En la figura 1. se presenta el conjunto.

Figura 1. Sistema tobera obturador

Los transmisores neumáticos, al tener el diámetro de
la tobera muy pequeño, del orden de 0,1 a 0,2 mm,
son susceptibles de mal funcionamiento, debido a las
partículas de aceite o polvo que puedan tapar la
tobera. Este problema de mantenimiento unido al
hecho de que no puedenguardar las señales de
planta, hace que se utilicen cada vez menos.
El aire de alimentación de presión normalizada 1,4
bar (20 psi) pasa por la restricción R y llena el
volumen cerrado V escapándose a la atmósfera por la
tobera RV. Esta tiene un diámetro muy pequeño de
unos 0,25-0,5 mm, mientras que la restricción R tiene

un diámetro alrededor de 0,1 mm. Con el obturador
abierto la presiónposterior remanente es de unos
0,03 bar, lo cual indica que la relajación de presiones
diferenciales a través de la restricción R es de
1,4/0,003
50 veces. El consumo de aire del
conjunto tobera obturador es relativamente
pequeño, del orden de 3NL/min.
El escape de aire a través de la tobera depende de la
posición del obturador, es decir, del valor de x.
Debido a este escape, el volumen Vse encontrará a
una presión P1 intermedia entre PS y la presión
atmosférica. En efecto: para x=0 el obturador tapa
casi totalmente la tobera, con lo cual no hay escape
de aire de alimentación: para x relativamente grande
el obturador está bastante separado de la tobera y no
limita el escape a la atmósfera siendo la presión P1
próxima a la atmosférica.
El aire que se escapa de la toberaejerce una fuerza
sobre el obturador F=P1 X S que tiende a desplazarlo.
Esta fuerza debe hacerse despreciable con relación a
la fuerza del elemento de medida que posiciona el
obturador.
Con este objeto, en el amplificador de dos etapas se
utiliza sólo una parte reducida de la curva, y se
disminuye además la sección de la tobera a
diámetros muy pequeños de 0,1 a 0,2 mm (no se
considerandiámetros más pequeños para evitar que
la tobera se tape por suciedad del aire). De este
modo, la parte reducida de la curva puede
aproximarse a una línea recta con lo cual se consigue
una relación prácticamente lineal entre el valor de la
variable y la señal transmitida.
Como la restricción fija R es 3 a 4 veces menor que la
tobera RV; sólo pasa por la misma un pequeño cauda
de aire, por locual, el volumen V debe ser tan
reducido como sea posible para obtener un tiempo
de respuesta del sistema inferior al segundo.
La válvula piloto (amplificador neumático) empleada
en el amplificador de dos etapas cumple las
siguientes funciones:
1. Aumento del caudal de aire suministrado, o
del caudal de escape para conseguir tiempos
de respuesta inferiores al segundo.
2. Amplificación depresión (ganancia) que suele
ser de 4 a 5, en general, para obtener así la
señal neumática estándar 3-15 psi (0,2-1 bar)

En la válvula piloto con realimentación, sin escape
continuo, la presión posterior P1 de la tobera actúa
sobre la membrana de superficie S1 mientras que la
presión de salida P0 lo hace sobre la membrana S2. El
conjunto móvil de las dos membranas tiende al
equilibrio...