Introducción a la Instrumentación Y Normas

Introducción a la Instrumentación

 

Todo proceso industrial de fabricación de productos exige un control de las diversas etapas involucradas en el mismo. Existe una gran variedad de procesos destinados a producir cientos de artículos diferentes tales como:

• La fabricación de los productos derivados del pretróleo.
• De productos alimenticios.
• La industria cerámica.
• Las centrales generadoras de energía.
• La siderurgia.
• Los tratamientos térmicos.
• La industria papelera.
• La industria textil.
• etc.

En todos estos procesos es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes tales como la presión, el caudal, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de rocío, etc.

 

Instrumentación:

Es la aplicación de técnicas y conocimientos de ingeniería, de dispositivos y de mecanismos para detectar, medir, registrar, y controlar una variable ó un conjunto de ellas que pueden estar asociadas en la elaboración de un producto, en la operación de una máquina o en cualquier tipo de proceso.

 

Fig.1) Tipos de instrumentos utilizados en la medición y control de variables.

 

Clasificación de las variables

 

En la instrumentación las cantidades ó características que se miden dentro de un proceso se denominan comúnmente como variables de medición, variables de instrumentación ó variables de preoceso.

 

Se puede decir entonces que una variable es una cantidad ó condición que varía con respecto al tiempo y que es factible de medirse y controlarse.

 

Existe, sin embargo, una cantidad infinita de variables, pero estas se pueden agrupar de acuerdo al carácter de la variable misma.

 

Variables físicas:

• Térmicas.
• De radiación.
• De fuerza.
• De velocidad.
• De cantidad.
• De tiempo.
• Geométricas.
• De propiedades físicas.
• De composición química.
• Eléctricas

 

Clase de Instrumentos

 

Los instrumentos de medición y de control son relativamente complejos y su función puede comprenderse bien si están incluidos dentro de una clasificación adecuada. Como es lógico, pueden existir varias formas para clasificar los instrumentos, cada una de ellas con sus propias ventajas y limitaciones. Una de las mas sencillas es la de la clasificarlos de acuerdo con la función del instrumento:

 

• Instrumentos ciegos
Son aquellos que no tienen indicación visible de la variable.

• Instrumentos indicadore
Disponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable.

• Instrumentos registradores
Estos registran con un trazo continuo o a puntos la variable, pueden ser circulares o de gráfico rectangular o alargado según sea la forma del gráfico.

• Elementos primarios de medición
Son los que estan en contacto con la variable y utilizan o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada.

• Transmisores
Son los que captan la variable de proceso a través del elemento primario de medición y la transmiten a distancia en forma de señal neumática de margen 3 a 15 psi o electrónica de 4 a 20 mA de CC o una señal digital. 

• Transductores
Reciben una señal de entrada función de una o más cantidades físicas y la convierten modificada o no a una señal de salida.

• Convertidores
Son aparatos que reciben una señal de entrada neumática o electrónica procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida estándar.

•  Controladores
  Comparan la variable controlada con un valor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación.

•  Elemento final de control
  Recibe la señal del controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control. En el control neumático, el elemento suele ser una válvula neumática o un servomotor neumático que efectúan su carrera completa de 3 a 5 psi.

 

 

Normas

Para designar y representar a los instrumentos de medición y control se emplean normas muy variadas que en ocasiones resultan muy diferentes de industria a industria. Esta gran variedad de normas y sistemas utilizados en las organizaciones industriales indican la necesidad universal de una normalización de ese campo. Varias sociedades han dirigido sus esfuerzos en ese sentido, siendo la Sociedad de Instrumentos de Estados Unidos (ISA, por sus siglas en inglés) y la Asociación Estadounidense de Fabricantes de Aparatos Científicos (SAMA, por sus siglas en inglés) de las mas importantes. Las normas de la ISA tienen por objeto establecer sistemas de designación (código y símbolo) de aplicación a toda la industria en general.