INSTRUMENTACIÓN DE CAMPO: SENSORES

Elementos Sensores, Medida de Caudal, Medida de Nivel, Medida de Presión y Medida de Temperatura.

NOTAS DE ESTUDIO

 

    

 22/03/2017 Arveng Consulting Inmaculada Fernández de la Calle   

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Índice

Objetivos ......................................................................................................... 3 

1.  Generalidades. Elementos sensores .......................................................... 4 

2.  Medida de caudal ..................................................................................... 4 

3.  Medida de nivel ........................................................................................ 4 

4.  Medida de presión .................................................................................... 5 

5.  Medida de temperatura ............................................................................ 6 

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Objetivos

Los objetivos son:

Conocer los distintos tipos de instrumentos.

Seleccionar los instrumentos de acuerdo a las condiciones de proceso

Conocer la normativa aplicable

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1. Generalidades. Elementos sensores

Los elementos sensores son los instrumentos iniciadores del control y de los enclavamientos, por ello su definición y su buena selección es tan importante.

Estudiaremos los sensores teniendo en cuenta cada variable de proceso: Caudal, Nivel, Presión y Temperatura.

2. Medida de caudal

2.1 Presión Diferencial

Placas de Orificio

La presión diferencial es el principio básico para la medida de caudal, relacionada fundamentalmente por su coste frente a otras tecnologías más exóticas.

Debe ser la primera de las opciones a la hora de medir caudal en una línea de proceso. L

La medición se basa en la relación cuadrática de la presión y el caudal al provocar una restricción al paso del fluido:

De manera que ya que son directamente proporcionales, conociendo cual es la pérdida de carga que se produce en un orificio, se determina el caudal circulante.

Las pérdidas de carga que se utilizan para medida de caudal no están normalizadas pero se utilizan las siguientes:

3. Medida de nivel

3.1. Local (Niveles de vidrio y magnéticos)

La medida local de nivel es la utilidad que tenemos para calibrar los transmisores de nivel además de la propia visualización en campo. Si

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bien esta visualización no es demasiado útil en operación continua, sí que tiene mayor funcionalidad en procesos que requieren la acción prácticamente constante del operador.

Los niveles locales pueden ser de vidrio o magnéticos. Veremos primero los niveles de vidrio.

Niveles de vidrio

Los niveles de vidrio están formados por cristales que permiten la visualización del nivel en el interior del depósito mediante el principio de vasos comunicantes.

Los que utilizamos en la industria de proceso son niveles de vidrio armados, es decir están protegidos por una armadura metálica que les da rigidez y hace que su instalación y funcionamiento sea más seguro.

Disponen siempre de válvulas superior e inferior que se denominan off-set o válvulas descentradas. Estas válvulas permiten la limpieza del nivel de vidrio y su conexión al depósito en el que queremos ver el nivel.

No existe mucha variedad de materiales para estas válvulas ya que los niveles de vidrio no se utilizan en servicios tóxicos ni corrosivos porque no se seguro que en este tipo de servicios se incluyan vidrios.

Existen 2 tipos de niveles de vidrio: Reflex (o de reflexión) y transparentes.

4. Medida de presión

4.1. Local (Manómetros): Tipos y accesorios

La medida de presión local se realiza mediante manómetros. El tipo que se seleccione dependerá del tipo de presión que queramos medir:

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- Presión Relativa, es la medida de la presión que se efectúa por encima de la presión atmosférica.

- Presión Absoluta, es la medida de la presión que se efectúa desde la ausencia total de presión atmosférica (Vacío Absoluto).

- Vacío, es la medida de presión relativa que se efectúa por debajo de la presión atmosférica, por lo que el valor medido es negativo.

- Presión Diferencial, es la medida de la diferencia de presión entre dos puntos diferentes del proceso. El valor medido siempre es Relativo.

5. Medida de temperatura

5.1. Local (Termómetros)

La medida local de temperatura se realiza mediante los termómetros que constan de dos láminas metálicas con diferente coeficiente de dilatación, unidas sólidamente por sus extremos.

Cuando por efecto de la Tª se dilatan, se deforman produciéndose un desplazamiento mecánico cuya fuerza se emplea para mover una aguja indicadora o activar un mecanismo de control.

El rango de los termómetros bimetálicos es de 0 a 500ºC con una precisión del: 1%. Y la conexión habitual al proceso es la que se conoce com “every angle”.