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Diseño de un sistema de control para las variables del proceso de cocción

CAPÍTULO V
DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONTROL
PARA LAS VARIABLES DEL PROCESO DE
COCCIÓN

5.1

INFLUENCIA

DE

UN

SISTEMA

DE

CONTROL

EN

LA

OPTIMIZACIÓN DEL HORNO.

Un sistema de control es muy importante para la optimización de un horno, a fin de
proporcionar un producto económico, útil parala sociedad. Los objetivos del sistema de
control son complementarios, ya que para poderlo controlar más efectivamente, el
sistema debe ser entendido y modelado.

El control de un proceso industrial (fabricación, producción y otros) por medios
automáticos en vez de humanos se conoce frecuentemente como automatización. La
aplicación de un sistema de control en nuestra sociedad industrial, seusa para aumentar
la producción del horno por trabajador, a fin de compensar los salarios crecientes y los
costos inflacionarios.

El sistema de control se empleará para conseguir:

1. Un mejor rendimiento del horno.
2. Obtener productos de mejor calidad.
3. Disminuir los costos de producción.
4. Aumentar la producción.

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5.2

DETERMINACIÓN DE LOS SENSORES Y ACTUADORES

5.2.1 Sensores de temperatura.

Primero se describirá como opera cada tipo de transductor de temperatura, se analizaran
las especificaciones técnicas de los mismos (de manera comercial) para determinar
cuales son los factores más importantes a considerar para la elección de los mismos.

Conceptos Básicos Transductoresde Temperatura.- Los transductores eléctricos de
temperatura utilizan diversos fenómenos que son influidos por la temperatura y entre los
cuales figuran:


Variación de resistencia en un conductor (sondas de resistencia).



Variación de resistencia de un semiconductor (termistores).



f.e.m. creada en la unión de dos metales distintos (termopares).



Intensidad de laradiación total emitida por el cuerpo (pirómetros de radiación).



Otros fenómenos utilizados en laboratorio (velocidad del sonido en un gas,
frecuencia de resonancia de un cristal, etc.).

Los metales puros tienen un coeficiente de resistencia de temperatura positivo bastante
constante. El coeficiente de resistencia de temperatura, generalmente llamado
coeficiente de temperatura es larazón de cambio de resistencia al cambio de
temperatura. Un coeficiente positivo significa que la resistencia aumenta a medida que
aumenta la temperatura. Si el coeficiente es constante, significa que el factor de
proporcionalidad entre la resistencia y la temperatura es constante y que la resistencia y
la temperatura se graficarán en una línea recta.

Cuando se usa un alambre de metal puro parala medición de temperatura, se le refiere
como detector resistivo de temperatura, o RTD (por las siglas en ingles de resistive
temperature detector).

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Cuando se usan óxidos metálicos para la medición de temperatura, el material de oxido
metálicos conformado en forma que se asemejan a pequeños bulbos opequeños
capacitores, el dispositivo formado así se llama Termistor. Los mismos que tienen
coeficientes de temperatura negativos grandes que no son constantes. En otras palabras,
el cambio de resistencia por unidad de cambio de temperatura es mucho mayor que para
el metal puro, pero el cambio es en la otra dirección: la resistencia disminuye a medida
que se aumenta la temperatura. El hecho de queel coeficiente no sea constante significa
que el cambio en la resistencia por unidad de cambio de temperatura es diferente.

La linealidad extrema de los termistores los hace poco apropiados para la medición de
temperatura a través de rangos amplios. Sin embargo, para la medición de temperaturas
dentro de bandas angostas, están muy bien dotados, pues dan una gran respuesta a un
cambio de...