principios de instrumentación - señales de instrumentación y transmisores

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Presentación sobre señales de instrumentación y transmisores

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  • James Robles Departamento de Instrumentacin Huertas College

    Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    En esta presentacin:

    Interpolacin de seales de instrumentacin Exactitud (Accuracy) de seales de instrumentacin Precisin (Precision) de seales de instrumentacin Histresis de seales de instrumentacin Valor Mnimo - LRV (Lower Range Value) Valor Mximo - URV (Upper Range Value) Ajuste de span (alcance) y ajuste de zero (cero) Acondicionamiento de seales (Signal Conditioning) Especificaciones de Transmisores

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    Interpolacin es un proceso matemtico que nos ayuda a calcular la seal de instrumentacin,

    dados el rango de proceso y la variable de proceso

    Este proceso consiste en calcular la seal de instrumentacin que corresponde

    proporcionalmente a la variable de proceso

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    =

    . .

    . .=

    . . . .

    . . . .

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin: El lazo de transmisor produce una seal de

    instrumentacin proporcional a la variable de proceso en relacin con el rango de proceso

    Para calcular la seal de instrumentacin (output) del transmisor, se debe conocer el rango de proceso y la variable de proceso

    Se utiliza la siguiente ecuacin para resolver:

    =

    Este proceso se conoce como Interpolacin

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    20 4

    100 0=

    20

    100 50

    Ejemplo: El Rango de Proceso es de 0 100 psi y la variable de proceso (input) est en

    50 psi. Cul es la seal de instrumentacin (output) en este caso?

    (Recordar que el rango de instrumentacin es de 4 20 mA)

    16

    100=

    20

    50

    16

    10050 = 20

    8 = 20

    20 = 8

    = 20 8

    = 12

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    El procedimiento de interpolacin se puede visualizar como una relacin de proporciones entre el rango de proceso y el rango de

    instrumentacin

    Ejemplo 1: Si el rango de proceso es una presin de 0 100 psi

    0 psi 25 psi 50 psi 75 psi 100psi

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    Ejemplo 2: Si el rango de Proceso es un nivel de un tanque de 0 40 ft

    0 ft 10 ft 20 ft 30 ft 40 ft

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    Ejemplo 3: Si el rango de Proceso es un flujo de 0 900 gal/min.

    0 gpm 225 gpm 450 gpm 675 gpm 900 gpm

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    Ejemplo 4: Si el rango de Proceso es una temperatura de 50 F - 250 F

    50 F 100 F 150 F 200 F 250 F

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    Ejemplo 5: Si el rango de Proceso es un pH de 2 12

    2 pH 4.5 pH 7 pH 9.5 pH 12 pH

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin: En los ejemplos vistos, es fcil convertir la variable de proceso a su

    equivalente en seal de instrumentacin

    Sin embargo, todos los puntos intermedios tienen su valor de seal de instrumentacin equivalente

    Hay que utilizar la interpolacin para lograr conocer la seal exacta. Ejemplo 6: Cul es la seal de instrumentacin para una variable

    de proceso de 61.43 psi con un rango de proceso de 0 100 psi?

    0 psi 25 psi 50 psi 75 psi 100 psi

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

    61.43 psi

    ? mA

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    0 psi 25 psi 50 psi 75 psi 100 psi

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

    61.43 psi

    ? mA

    20 4

    100 0=

    20

    100 .

    16

    100=

    20

    38.57

    16

    10038.57 = 20

    6.17 = 20

    20 = 6.17

    = 20 6.17

    = 13.83

    13.83 mA

    Ejemplo 6:

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    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin: Ejemplo 6:

    +

    24 Vdc

    - +

    Variable de Proceso (Presin) = 61.43 psi

    PT-1

    Seal de Instrumentacin Transmisor de Presin (0 100 psi)

    Receptor

    Remoto

    13.83 mA + - 13.83 mA

    -

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    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Transmisores de Variables de Proceso:

    Muestras de Transmisores de Presin:

    Rosemount Endress + Hauser Foxboro Honeywell

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    0 ft 10 ft 20 ft 30 ft 40 ft

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

    Rango de Proceso (Input)

    Rango de Instrumentacin (Output)

    ? mA

    20 4

    40 0=

    20

    40 .

    16

    40=

    20

    13.72

    16

    4013.72 = 20

    5.49 = 20

    20 = 5.49

    = 20 5.49

    = 14.51

    14.51 mA

    Ejemplo 7:

    26.28 ft

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    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin: Ejemplo 7:

    24 Vdc

    - +

    LT-1

    Seal de Instrumentacin Transmisor (0 40 ft)

    Receptor

    Remoto

    14.51 mA

    40 ft

    + - 14.51 mA +

    -

    Variable de Proceso = 26.28 ft

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    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Transmisores de Variables de Proceso:

    Muestras de Transmisores de Nivel:

    Rosemount Endress + Hauser Magnetrol Siemens

  • Principios de Instrumentacin Seales de Instrumentacin y Transmisores

    James Robles, Departamento de Instrumentacin, Huertas College

    Interpolacin de Seales de Instrumentacin:

    0 gpm 225 gpm 450 gpm 675 gpm 900 gpm

    4 mA 8 mA 12 mA 16 mA