ÍNDICE Prólogo Prólogo a la sexta edición Capítulo 1 Generalidades Capítulo 2 Transmisores Capítulo 3 Medidas de precisión

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1 ÍNDICE Prólogo XV Prólogo a la sexta edición XVII Capítulo 1 Generalidades Introducción Definiciones en control Campo de medida (range) alcance (span) error Exactitud Precisión (accuracy) Zona muerta (dead zone o dead band) Sencibilidad (sensitivity) Repetibilidad (repeatibility) Histéresis (hysteresis) Otros términos Clase de instrumentos En función del instrumento En función de la variable de proceso Código de identificación de instrumento 22 Capítulo 2 Transmisores Generalidades Transmisores reumáticos Bloque amplificador de dos etapas Transmisor de equilibrio de movimientos Transmisor de equilibrio de fuerzas Transmisor de equilibrio de momentos Transmisores eléctronicos Transmisores electrónicos de equlibrio de fuerzas Detector de posición de inductancia Transformación diferencial Transmisores digitales Comunicaciones Comparación de transmisores 69 Capítulo 3 Medidas de precisión Unidades y clases de presión Elementos mecánicos Elementos neumáticos Elementos electromecánicos Transmisores eléctricos de equilibrio de fuerzas Transductores resistivos Transductores magnéticos Transductores capacitivos Galgas extensométricas (strain gage) Transductores piezoeléctricos Elementos electrónicos de vacío Transductores mecánicos de fuelle y de diagrama Medidor McLeod 84

2 3.5.3 Transductores térmicos Transductores de ionización 87 Capítulo 4 Medidas de Caudal Medidores volumétricos Instrumento de presión diferencial Fórmula general Elementos de presión diferencial Resumen de las normas ISO Tubo Pitot Tubo Annubar Transmisores de fuelle y de diagrama Integradores Área variable (rotámetros) Velocidad Vertederos y Venturi Turbinas Transductores ultrasónicos Fuerzas (medidor de placa) Tensión inducida (medidor magnético) Medidor magnético de caudal Desplazamiento positivo Medidor de disco oscilante Medidor de pistón oscilante Medidor de pistón alternativo Medidor rotativo Medidor rotativo Accesorios Torbellino y Vórtex Oscilante Medidores de caudal masa Compensación de variaciones de densidad del fluido en medidores volumétricos Medición directa del caudal - masa Medidores térmicos de caudal medidores de momento angular Medidor de Coriolis Comparación de características de los medidores de caudal 192 Capítulo 5 medición de nivel Medidores de nivel de líquidos instrumento de medida directa Instrumento basado en la presión hidrostática. Medidor manométrico. Membrana. Burbujeo. Presión diferencial Instrumento basado en el desplazamiento Instrumentos basados en características eléctricas del líquido Medidores de nivel de sólidos Detectores de nivel de punto fijo Detectores de nivel continuos 218 Capítulo 6 Medida de temperatura introducción 223

3 6.2 Termómetro de vidrio termómetros biometálico Termómetro de bulbo y capilar Termómetro de resistencia Termisores Termopares Leyes, curvas y tablas características, tubos de protección y su 237 selección Circuito galvanométrico Circuito potenciométrico Comparación entre circuitos galvanométrico y potenciométrico Verificación de un instrumento y de un termopar Pirómetros de radiación Pirómetros ópticos Pirómetro fotoeléctricos Pirómetro de radiación total Velocidad de respuesta de los instrumentos de temperatura Tabla comparativa de características 300 Capítulo 7 Otras variables Variables físicas Peso Velocidad Tacómetros mecánicos Tacómetro eléctrico Densidad y peso especifico Introducción Areómetros Métodos de presión diferencial Método de desplazamiento Refractómetros Método de radiación Método de punto de ebullición Medidor de ultrasonidos Medidores inerciales Medidor de Coriolis Medidores de balanza Humedad y punto de rocío Humedad en aire y gases Humedad en sólidos Punto de rocío Viscosidad y consistencia Introducción Viscisímetros Medidores de consistencia Tabla corporativa Llama Detector de calor Detectores de ionización rectificación 340

4 Detectores de radiación Tabla comparativa de detectores Programadores Programadores oxigeno disuelto Turbidez Intensidad de radiación solar Variables químicas Conductividad ph Redox (potencial de oxidación reducción) Concentración de gases Conductividad térmica Paramagnetismo del oxígeno analizador de infrarrojos 362 Capítulo 8 Elementos finales de control Válvulas de control Generalidades Tipos de válvulas Válvulas de globo Válvula en ángulo Válvula de tres vías Válvula de jaula Válvula de compuerta Válvula en Y Válvula de cuerpo partido Válvula Saunders Válvula de compresión Válvula de obturador excéntrico rotativo Válvula de obturador cilíndrico excéntrico Válvula de mariposa Válvula de bola Válvula orificio ajustable Válvula de flujo axial Cuerpo de Válvula Tapa de Válvula Partes internas de la válvula. Obturador y asientos Generalidades Materiales Característica de cauda inherente Características de caudal efectivas Selección de la características de las válvulas Corrosión y erosión en las válvulas. Materiales Servomotores Servomotor neumático Servomotor eléctrico Tipos de acciones en las válvulas de control Accesorios 418

5 Camisa de calefacción Posicionador Volante de accionamiento manual Repetidor Transmisores de posición y microrruptores de final de carrera Válvula de solenoide de tres vías Válvula de enclavamiento Válvula de Kv o Cv o carrera ajustable Dimensionamiento de la Válvula. Coeficientes Kv y Cv Definiciones Fórmulas general Líquidos Gases Vapores Régimen bifásico Resumen de cálculo de coeficientes de válvulas Ruido en las válvulas de control Generalidades Causas del ruido en las válvulas Reducción del ruido Elementos finales eléctricos Amplificador magnético saturable Rectificadores controlados de silicio Válvulas inteligentes Otros elementos finales de control 478 Capítulo 9 Regulación automática Introducción Características del proceso sistema de control neumáticos y eléctricos Control todo - nada Control flotante Control proporcional de tiempo variable Control proporcional Control proporcional + integral Control proporcional + derivado Control proporcional + integral + derivado Cambio automático manual neumáticos Tendencias en los instrumentos neumáticas Sistema de control electrónico y digitales Generalidades Control todo nada Control proporcional tiempo variable Control proporcional Control integra Control derivativo Control proporcional + integral + derivativo Control automático manual - automático Controladores digitales 515

6 9.5 Selección del sistema de control Criterios de estabilidad en el control Métodos de ajuste de controladores Otros tipos de control Generalidades Control de cascada Programadores Control de relación Control anticipativo Control de gama partida Control selectivo Control de proceso discontinuos Controladores no lineales Instrumentos auxiliares Seguridad intríseca Introducción Nivel de energía de seguridad Mecanismo de la ignición en circuitos de baja tensión Clasificación de áreas peligrosas Normas Barreras Zener Barreras galvánicas Factores de seguridad Control por computador Generalidades Control DDC Control supervisor Control distribuido Sistemas de control avanzado Sistemas expertos Control por redes neuronales Control por lógica difusa (fuzzy) Evolución de la instrumentación 587 Capítulo 10 Calibración de los instrumentos Introducción Errores de los instrumentos. Procedimiento general de 602 calibración 10.3 Calibración de instrumentos de presión, nivel y caudal Calibración de instrumento de temperatura Comprobación de válvulas de control Aparatos electrónicos de comprobación Calidad de calibración según Norma ISO Capítulo 11 Aplicaciones en la industria. Esquemas típicas de 625 control 11.1 Generalidades Calderas de vapor Control de combustión Control de nivel Seguridad de llama 632

7 11.3 Secadores y evaporadores Horno túnel Columnas de destilación Intercambiadores de calor Control e reactor en una central nuclear 641 Apéndice. Análisis dinámico de los instrumentos 645 A. 1 Generalidades 645 A. 2 Análisis dinámico de los transmisores 658 A. 2.1 Elementos fundamentales 658 A. 2.2 Diagrama de bloques, diagrama de Bode y función de 662 transferencia de un transmisor A Transmisor neumático 662 A Transmisor electrónico 666 A Transmisor digital 667 A. 2.3 Velocidad de repuestas de transmisores 667 A Transmisores neumáticos 667 A Transmisores electrónicos o digitales 670 A.3 Análisis dinámico de los controladores 671 A. 3.1 Introducción 671 A. 3.2 Acción proporcional 671 A. 3.3 Acción proporcional + integral 675 A. 3.4 Acción proporcional + derivada 677 A. 3.5 Acción proporcional + integral + derivada 686 A. 3.6 Ensayo de controladores 689 A. 4 Iniciación a la optimización del proceso 693 A. 4.3 Estabilidad 695 A. 5 Control avanzado 715 A. 5. 1Correctores 715 A Control multivariable 717 A Control óptimo 718 A Control adaptativo 720 A Control predictivo 723 A Control de redes neuronales 726 A Control por lógica difusa 727 A Estructura de control avanzado 730 Referencias 733 Glosario 741