TIPOS
DE INSTRUMENTOS
CARACTERÍSTICAS DE LOS INSTRUMENTOS: Las
características de mayor importancia de equipos que se utilizan para realizar instrumentación son:
CAMPO DE MEDIDA O RANGO (RANGE): Es el conjunto de valores
dentro de límites superior e inferior de
medida en el rango el instrumento trabaja en forma confiable. Por ejemplo, un
termómetro de mercurio con rango de -40 a +150 grados centígrados (Celsius).
ALCANCE MAXIMO ó SPAN: Es el punto máximo con valor superior del rango de
medición, para el termómetro del ejemplo, el SPAN será de +150 grados
centígrados.
DESVIACION DEL ERROR: Es la diferencia que existe entre el valor real que el
instrumento indica ó mide, y el valor verdadero
que realmente tiene la variable en el momento de realizar la medición.
PRECISIÓN: Es la tolerancia mínima que se debe permitir en la
medición, registro ó valor a controlar según sea el instrumento, es decir, es
la mínima división de escala de un instrumento indicador, se expresa en
porcentaje (%) del SPAN.
ZONA MUERTA: Es el máximo rango de variación de la variable en el
proceso real, en los puntos donde el instrumento no registra ninguna variación
en su indicación, registro.
SENSIBILIDAD: Es la variación relativa a un parámetro fijo, que sufre
la indicación del instrumento al cambio en el proceso de la variable que causa
éste efecto.
REPETIBILIDAD; Es la capacidad
de un instrumento para repetir el valor de una medición, se genera un mismo
valor de la variable real medida en una única dirección de medición.
HISTERESIS; Es la repetibilidad de un equipo si se efectúa la
medición entre ambas direcciones, los puntos de repetibilidad entre ambas
direcciones pueden ser iguales ó desiguales.
CAMPO DE MEDIDA CON SUPRESIÓN DE CERO: Es aquel
rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra por encima del cero real
de la variable
CAMPO DE MEDIDA CON ELEVACIÓN DE CERO: Es aquel
rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra por debajo de cero de
las variables
INSTRUMENTOS
INDICADORES
Instrumentos Indicadores:
Los indicadores disponen de un índice y
de una escala graduada, que muestra el valor real de la variable medida, según
su clase se dividen en indicadores concéntricos, excéntricos y digitales, si
los instrumentos no tienen indicación visible de la variable que miden, se les
denomina instrumentos ciegos, porque no es visible objetivamente la variable
que miden, son ciegos los instrumentos de alarma, los termostatos, los
transmisores, etc.
Los instrumentos indicadores constituyen
los equipos básicos de medición en el laboratorio de calibración, y en el
taller de reparaciones, se utilizan como indicadores de proceso en diversos
tipos de sistemas.
Escalas
de indicadores de CC y CA.
MECANISMOS INDICADORES
Sistema D’Arsonval:
Utiliza una bobina que termina en un par
de resortes antagónicos en espiral, a través de la bobina circula la corriente
a medir, la bobina o cuadro móvil está dentro del campo magnético casi
homogéneo que produce un imán permanente y se desplaza con un movimiento
giratorio. El ángulo de rotación es proporcional a la corriente que circula por
la bobina. Una aguja indica la posición del cuadro sobre una escala calibrada
en términos de corriente o voltaje. Este
mecanismo indicador sólo responde a la corriente continua y su calibración es
casi lineal. El shunt magnético se
utiliza para la calibración.
Sistema indicador D’Arsonval.
Bobina con resorte en espiral y movimiento
rotativo.
Sistema
dinamométrico;
La principal diferencia con respecto al
sistema D’Arsonval es que en vez de usar un resorte, usa otra bobina a través
de la cual circula la misma corriente que pasa por la bobina móvil. Puede
utilizarse tanto para mediciones de ca como de cd, sin embargo su calibración
sigue una ley cuadrática.
Sistema dinamométrico.
Conjunto de bobinas y movimiento de rotación.
Sistema de hierro móvil:
Tiene la ventaja de ser el menos costoso
de los instrumentos indicadores de lectura directa. Funciona con la atracción o
repulsión mutua entre dos segmentos de hierro dulce expuestos al campo
magnético de un solenoide por el cual circula la corriente que se va a medir.
Sistema de hierro móvil.
En algunas ocasiones el resorte en
espiral se sustituye con un imán permanente que actúa como fuerza opositora a
la de deflexión. Estos instrumentos deben estar bien blindados, pues son
sensibles a las deformaciones del campo magnético producidas por objetos
metálicos de hierro o acero.
Sistema de hilo caliente:
En estos instrumentos una corriente
calienta un hilo de platino haciéndolo dilatar, produciendo un desplazamiento
que indica el valor de la corriente. Es útil para medir valores eficaces porque
la deflexión es proporcional al calor generado I2R y no a la
corriente I. Es útil para medir señales
de alta frecuencia porque su impedancia es prácticamente una resistencia pura
independiente de la frecuencia.
Sistema
de hilo caliente.
Sistema electrostático:
Este sistema sólo mide la diferencia de
potencial. Su funcionamiento se basa en la atracción o repulsión de las fuerzas
que aparecen entre electrodos cargados con polaridades opuestas o iguales. Se
usa para medir voltajes muy altos de CC o de CA. La escala tiene una
calibración alineal. Tiene una elevada impedancia de entrada.
Voltímetro electrostático.
Indicadores
de Termocupla
Este indicador consiste en un elemento
calefactor, una termocupla y un galvanómetro D’Arsonval
Indicador
de termocupla.
Escala de instrumento de termocupla.
Indicador Universal N480i
Indicador Universal N480i: Indicador universal, de bajo costo y de uso fácil, permite
que sea programado por operadores con poca experiencia en instrumentación.
EJEMPLOS DE INDICADORES DE PRESION
a) b) c)
d) e) f)
a) Indicador de presión estándar.
b) Herméticos con baño de glicerina.
c) Indicador de presión diferencial.
d) Electrónicos inteligentes.
e) Sanitarios con sellos químicos y membrana.
f) Indicador en U.
EJEMPLOS DE INDICADORES DE TEMPERATURA.
a) b) c)
d) e)
a) Bimetálicos en acero inoxidable.
b) Indicador de temperatura a distancia.
c) Indicador electrónico digital.
d) Indicadores de mínima y máxima.
e) Pincha carne/ pincha fruta.
INDICADORES DE CAUDAL
a) b) c)
d) e)
a) caudalímetro mecánico domiciliario.
b) Caudalímetro digital para pozos de riego.
c) Caudalímetro ultrasónico de canal abierto.
d) Caudalímetro mecánico.
e) Cuadalímetro eléctrico.
Indicadores
de temperatura
Indicador
de radioactividad
Medidor de radioactividad GAMMA;
Este sensor de radioactividad
profesional es un instrumento de medición preciso para radiación tipos alfa,
beta y gamma. Este aparato dispone de un amplio rango de medición y se emplea
tanto para mediciones esporádicas in situ como para mediciones de larga
duración ò para simple inspección. El sensor de radioactividad
proporciona una medición certificada de la radiación ambiental natural y de la
radiación elevada artificialmente hasta 500 veces el valor límite ajustado.
Las aplicaciones son múltiples.
Habitualmente se emplea este
contador Geiger en centrales de energía atómica.
Cada vez cobra más importancia
en el control de materiales de importación, igual que en la medición de
alimentos que son irradiados. Se mide la radiación radioactiva natural, como la
que aparece cerca del mar. Cumple con su servicio igualmente en el control de
materiales de construcción en la renovación de fábricas. Los valores de
medición de la radiación se guardan en la memoria del mismo instrumento sensor
de radioactividad y se transmiten para ser valorados en un computador por medio
de un equipo incluido con software y cable de datos serial RS-232. Con el
modelo Gamma-Scout Online (GS3), se envían datos al PC de manera continua mediante
impulsos de entre 10, 30 o 60 segundos.
Características
- Aparato de precisión comprobado a cada medidor de radioactividad se le hace
un control final,
- Todo tipo de radiaciones; el
aparato determina radiaciones tipo alfa, beta y gamma
- Duración, inspecciona la
radiación día y noche, no es necesario encender o apagar al igual que
cambiar la batería, la cual dura hasta 10 años.
- Gran pantalla
- Memoria de datos
INSTRUMENTOS
REGISTRADORES
Instrumentos
Registradores: Los instrumentos registradores trazan continuamente ó por
puntos la variable de instrumentación, las gráficas que producen suelen ser
circulares, rectangulares ó en forma de rollo según se acoplen al proceso que
registran.
Instrumentos Graficadores de Señales ó Registradores.
Instrumentos Graficadores de Señales ó Registradores.
Registradores
de carta circular
Registradores para presión, temperatura, alcances de dos presiones ó dos temperaturas, ó una combinación de temperatura y presión. Instalación fija ó portátil. Cajas en acero inoxidable ó aluminio fundido. Gráficas con graduaciones para 1 hora, 4 horas, 12 horas, 24 horas, 7 días, 1 hora/15 minutos conmutable y 8 horas/24 horas conmutable. Alcances de medición adaptables a las necesidades del cliente.
REGISTRADORES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD Modelo:
TH8
Registrador de
carta circular marca marca Dickson
Principales Características: Indicación digital, Rangos seleccionables
por el usuario en cuanto a tiempo de registro y te temperaturas, alarmas audio visuales,
Punto de rocio C/F y de RH, Calibración por el usuario, Sensor externo.
Rangos de temperatura seleccionables: -20 a +120°F, -20 a +50°C, +40 a
+110°F, +5 a +40°C, 0 a +185°F
Rango de temperatura: Rangos seleccionables desde -20 a +185°F (-20 a
+50°C)
Precisión de temperatura: ±1.8°F (±1°C)
Rango de humedad: 0 a 95% RH
Precisión de la humedad: ±2% desde 0 y 60%, ±3% desde 60 a 95%
Rango punto de condensación (Calculado): -22 a +122°F (-30 a +50°C)
Precisión punto de condensación (Calculado): 10% a 95% RH: ±7.2°F (±4°C)
Condiciones ambientales de funcionamiento: +32 a +122°F (0 a +50°C), 0 a
95% RH ; Prueba: -20 a +185°F (-20 a +50°C), 0 a 95% RH
Tipo de alarma: Audio/Visual; High/Low
Alimentación: Adaptador 120V AC
Indicador de energía: Display LCD
Cable eléctrico: 6’ (2 metros)
Display: LCD 3.5 dígitos
Dimensiones del Display: 2.0" x 1.375"
Resolución del Display: .1°F (.1°C), .1% RH
Tamaño de la Carta (Diámetro): 8"
Tiempo de grabación: 24 horas, 7 días o 31 días
Dimensiones: 9.2" x 9.2" x 3.1" (23.4cm x 23.4cm x 7.9cm)
Peso: 4 lbs
(1.8kg)
a) b) c) d) e)
a) Registrador.
b) Discos de cartas circulares.
c) Registrador de datos de temperatura con pantalla. Capacidad de memoria de 64 K. Interfaz RS-232. Software opcional y cable de datos para la transmisión y valoreación de datos en el PC. Pantalla con iluminación de fondo. Reloj con tiempo real y fecha ajustable. EEPROM de datos permanente. Recalibrable.
d) Registrador de datos HOBO H8. Aparato con memoria de valores de 4 canales externos. Las entradas de este registrador de datos son adecuadas para sensores y cables de temperatura , corriente AC, 0 … 2.5 V DC, y 4….20 mA. Puede reunir un total de 32520 valores de medición. Intervalo de exploración ajustable 0.5 seg, y 9 horas, duración de la medición: 1 año. No se necesita calibración. Probado contra caídas de hasta 1.5 m de altura.
e) Anemómetro PCE 07. Almacena 2000 registros de valores medidos. Mide la velocidad del aire y temperatura. Calcula y muestra el caudal volumétrico. Puerto de conexión RS-232. Software de transmisión de datos.
INSTRUMENTOS
CONTROLADORES
Instrumentos Controladores:
Comparan
la variable de proceso con un valor deseado y ejercen una acción de control
correctiva de acuerdo con la desviación producida.
El
Instrumento Controlador
Controlador
Universal N2000 Ideal
para aplicaciones de alta calidad, contiene las principales características
necesarias para diversos procesos industriales. Permite configurar las entradas
y salidas por teclado sin alterar el hardware.
Detalles
del Producto. Acepta; Pt100, 4-20 mA, 50 mV, 0-5Vcc.
Salidas: relé 3A/250Vca, lineal 4-20 mA y pulso lógico para relés y estado
sólido. Alarmas: 2 relés en la versión
básica. Opcional: cuarto relé ó salida a colector abierto. Hasta 2 alarmas temporizadas de
Controlador
de temperatura de lazo único
Controlador
todo-nada
Controladores
de potencia
Controlador
de Temperatura N960
Substituye
con ventajas los obsoletos controladores con potenciómetros por reunir extrema
simplicidad de operación con la alta precisión de los instrumentos digitales. Su
pantalla de 20mm permite que sea visto de grande distancia y su teclado
funcional puede ser operado hasta con guantes.
Controlador
Universal N1100
Reúne en un
único modelo las principales características necesarias a los más diversos
procesos industriales. Permite la configuración de las entradas de señal y
salidas de control por el teclado.
INSTRUMENTOS
TRANSMISORES
Instrumentos
Transmisores: Los
transmisores captan la variable de proceso a través del elemento primario y la
trasmiten a distancia, en forma de señal neumática de 3 PSI a 15 PSI ó en forma
de corriente de 4 mA a 20 mA, el elemento primario puede formar parte integral
del transmisor.
El Transmisor de Presión Diferencial
Transmisores
de presión y nivel neumático
Transmisores
de flujo másico de gases
Transmisor de temperatura Celsius.
Descripción: El transmisor Celsius es un
elemento que convierte la variación de resistencia, producto de la variación de
temperatura, en una lineal variación de corriente. En la industria se emplea
como valor standard 4-20 mA. El sensor, una termorresistencia de platino
calibrada a 100 ohms en 0º C según la Norma DIN 43760, es alojado en una vaina
de acero inoxidable unida al cabezal de conexiones, donde se encuentra la
plaqueta del transmisor.
Especificaciones:
Rango de Temperatura: 0-50;
0-100; 0-200; 0-500 ºC.
Exactitud:± 0,5%
Impedancia de carga: 0-500
ohms.
Linealización: 0.1 %
del valor final.
Temperatura área de montaje: 0 a 60
ºC.
Alarma de circuito abierto: La
apertura de la Pt 100 hace que el valor de salida en mA. alcance el valor
máximo.
Conexión eléctrica: Dos
hilos.
Alimentación: 12 a 48 vcc.
Block: Compuesto por dos plaquetas de
circuito impreso preparado para soportar vibraciones con bornera incorporada
para conexión de dos hilos.
INSTRUMENTOS
DE ALARMAS
Instrumentos de
Alarmas:
Son instrumentos
electrónicos que comparan contra un %, la señal de entrada de tal forma que si
se rebasa el punto fijo del % producen en su salida niveles lógicos que indican
el rebasamiento de la señal que monitorean.
Supervisor
multifunción con alarmas MKM-C
El
indicador y supervisor digital. MKM-C es un instrumento para medición,
supervisión y control de variables eléctricas. Posee un display de cristal
líquido. Las mediciones son TRUE RMS hasta la 16avo armónica.
Comunicación RS232 y protocolo de comunicación MODBUS-RTU.
Ventajas:
Existente en 3 versiones con 2,1 ó sin alarmas. Los
relevadores se configuran para actuar con cualquiera de las variables medidas.
De fácil instalación y tamaño de 96x96 mm, se adecua a paneles y tableros
preexistentes. Como característica opcional tiene un contador de horas de
operacíón y partidas.
Sistema de
alarma
Sistema
de alarma
ELEMENTOS
PRIMARIOS
Elementos Primarios:
Los elementos
primarios están en contacto físico con la variable que miden, y utilizan ó
absorben energía del medio que controlan para darle al sistema de medición una indicación
ó respuesta a las variaciones del proceso que controla, los efectos que
producen pude ser cambios de posición, de presión, de fuerza, de corriente etc.
Sensor Ultrasónico Sensor
de Color
Sensores
de proximidad
INSTRUMENTOS
TRANSDUCTORES
El Transductor:
Los
Transductores reciben una señal de entrada en función de una o mas cantidades
físicas y la convierten modificándola ó no a una señal de salida, son
transductores un relevador, un elemento primario, un electroneumático, etc.
ELEMENTOS
DE CONTROL FINAL
Elementos de control
final:
El elemento de
control final recibe la señal del controlador y modifica al agente del control
del proceso.
Servomotor
INSTRUMENTOS
CONVERTIDORES
Instrumentos
Convertidores:
Son instrumentos que reciben una señal de entrada procedente
de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de
salida estándar.
Convertidor de Posición Angular Programable Convertidor de medida eléctrica
programable
Convertidor Catalítico Convertidor
de Fase Rotativo
• Sensores PT100. Las
termorresistencias tienen elementos sensitivos basados en conductores metálicos
que cambian su resistencia eléctrica en función de la temperatura. Este cambio
de resistencia se puede medir con un circuito eléctrico que consiste de un
elemento sensitivo, un elemento de tensión auxiliar y un instrumento de medida.
Un PT100 es un resistor del tipo PTC (coeficiente positivo de temperatura).
• Termopares con unidad de
medida extraíble. Es un sensor de temperatura que suministra una señal de
tensión eléctrica, que depende directamente de la temperatura, sin energía
auxiliar adicional, a causa de sus características termoeléctricas. Dos
conductores metálicos se conectan a sus extremos, si las temperaturas de las
conexiones son diferentes se puede medir una tensión de corriente continua por
interposición de un instrumento de medida en el circuito térmico. El termopar
no mide temperaturas absolutas, sino la diferencia de temperaturas entre el
extremo caliente y el extremo frío.
• Interruptores flotantes
(sensores de nivel). La inclinación con la que el flotador se mueve hacia
arriba es detectada por un interruptor que da una señal.
Convertidor
neumático/electrónico
Convierten
una señal de proceso, temperatura, eléctrica, etc, a bucle de corriente ó
tensión. Al mismo tiempo incorporan en el sistema barreras de aislamiento
galvánico entre los circuitos de entrada de señal, salida de señal y
alimentación. Ideales para integrar en sistemas de adquisición de datos.
Ventajas:
Acceso frontal a potenciómetros de Span, Offset, y jumpers de configuración
3500 V
eff. de aislamiento galvánico a 3 vías (entrada, salida y alimentación).
Tiempo
de respuesta: < 70 ms.
Precisión: < 0.2%
Rangos
señal de salida: 0/20mA, 4/20mA, 0/10VDC, 0/1VDC.
Rangos
señal de entrada: 0/20mA, 4/20mA, 0/50mA, 0/5mA, 0/10VD
Convertidores de
presión a corriente,( PSI/mA)
LOCALIZACION
DE EQUIPOS
