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 presentetrabajo esta 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].
Los términos 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 DEINSTRUMENTOS
Según 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 laenvían a distancia;
· 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 valordeseado y ejercen
una adecuada 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 distanciaen forma de señal neumática, 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 sistematobera obturador que mediante
bloques 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 deWheatstone ó empleando una
barra de equilibrio 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 quemaneja el microprocesador del
transmisor.
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...