Conceptos

Académico M.C.A. y M.C.C. Sergio Natan González Rocha

ELEMENTO PRIMARIO DE

MEDICION

TRANSMISOR

CONTROLADOR/REGISTRADOR

ELEMENTO FINAL DE CONTROL

ABRE/CIERRA

Campo de medida (Range): es el espectro o conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida, de recepción o de transmisión del instrumento. P-ejem. Un manómetro de intervalo de medida de 0 – 10 bar, un instrumento de temperatura de 100 – 300 °C.

Dinámica de medida ó rangeability: Es el cociente entre los valores superior e inferior de un instrumento. P. ejem. Un válvula que regula linealmente un flujo del 2 hasta el 100% de su carrera tendrá una rangeabilidad de 100/2 = 50.

Alcance (span): es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. De los ejemplos anteriores s de 10 bar para el manómetro y de 200 °C para el instrumento de temperatura.

Error

Es la desviación de una medida de proceso comparada con un valor teórico o ideal.

Error = valor leído (instrumento) – valor ideal

Error total de medición = ±√𝑎2+ 𝑏2+𝑐2+…

Donde a, b, c son los errores porcentuales estimados en cada elemento del lazo de control.

Incertidumbre

Cuando al calibrar un equipo, se compara este con un instrumento patrón, para averiguar si el error de éste se encuentra dentro de los límites de fabricación; como el patrón tiene un error por no tener el valor verdadero, y se suman diversas fuentes de error en el proceso, da como resultado el término de incertidumbre ó uncertainty.

Siendo atribuible ésta a:condiciones ambientales, valores inexactos de instrumentos patrón, lecturas diferentes de instrumentos analógicos realizadas por los operadores, variación de las observaciones repetidas de la medida en condiciones aparentemente idénticas.

Exactitud (accuracy)

Es la cualidad de un instrumento de medida por la que tiende a dar lecturas próximas al valor verdadero de la magnitud medida.

Precisión

Es la cualidad de un instrumento por la que tiende a dar lecturas muy proximas unas de otras, es el grado de dispersión de las mismas.

Zona Muerta ó dead band

Es el campo de valores de la variable que no hace variar la señal de salida del instrumento, es decir no se produce respuesta

Sensibilidad

Es la razón entre la señal de salida o de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haberse alcanzado el estado de reposo. P. ejem.Transmisor electrónico de 0 – 10 bar, la presión pasa de 5 a 5.5 bar y la señal de medida es de 11.9 a 12.3 mA c.c.

(12.3 – 11.9)/(20-4) =± 0.5 mA c.c./bar

(5.5 – 5 )/10

Repetibilidad

Es la capacidad de reproducción de las posiciones de la pluma ó indicador de la señal de salida del instrumento, al medir repetidamente valores idénticos de las variables en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de variación recorriendo todo el tiempo. Es sinónimo de precisión.

Histéresis

Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el índice o la pluma del instrumento ó la señal de salida para el mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos ascendente y descendente

Se expresa en porciento, p. ejem. Si en un termómetro de 0 – 100 °C, para el valor de la variable de 40 °C, la aguja marca 39.9 °C al subir la temperatura desde 0°C, e indica 40.1°C al bajar la temperatura desde 100 °C, el valor de la histéresis es:

(40.1−39.9)

100−0x100=±0.2%

Se consideran dos clasificaciones básicas: ◦ La primera relacionada con la función del instrumento

Instrumentos ciegos: de alarma, termostatos, presostatos, etc.

Instrumentos indicadores: concéntricos, excéntricos y digitales.

Instrumentos registradores

Sensores, detectores ó elementos primarios

Los transmisores captan la variable de proceso por el elemento primario y lo transmiten a distancia de forma neumática (3 -15 psi), ó electrónica (4 – 20 mA) de c.c. ó digital

Los transductores (reles) , convertidores( neumática a electrónica)

Los receptores

Los controladores

Elemento final de control (válvula, servomotores)

La segunda con la variable del proceso: ◦ Instrumentos de caudal, nivel, presión, temperatura,

densidad y peso específico, humedad y punto de rocío, viscosidad, posición, velocidad, pH, conductividad, frecuencia, fuerza, turbidez, entre otros.

Los instrumentos se consideran de campo y de panel. Los primeros instalados en los equipos o en sus proximidades. Los segundos en paneles, armarios ubicados en zonas aisladas (cuartos de control) o del proceso.

La norma utilizada para efecto de normalizar la simbología de instrumentos es la ISA S5

Creus Solé Antonio, (2011), Instrumentación industrial, 8ª. Edición, Alfaomega, México D.F., pp- 1 -27