Prólogo... Prólogo a la sexta edición

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1 índice Prólogo... Prólogo a la sexta edición XV XVII Capítnlo Capítnlo Generalidades. Introducción. Definiciones en control Campo de medida (range) Alcance (span) Error Incertidumbre de la medida (uncertainty) Exactitud Precisión (accuracy) Zona muerta (dead zone o dead band) Sensibilidad (sensitivity) Repetibilidad (repeatibility)"-: Histéresis (hysteresis) Otros términos. Clases de instrumentos En función del instrumento En función de la variable de proceso Código de identificación de instrumentos. Transmisores. Generalidades. Transmisores neumáticos Bloque amplificador de dos etapas Transmisor de equilibrio de movimientos Transmisor de equilibrio de fuerzas Transmisor de equilibrio de momentos. Transmisores electrónicos Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas Detector de posición de inductancia Transformador diferencial Transmisores digitales. Comunicaciones. Comparación de transmisores

2 VIII índice Capítulo Capítulo Medidas de presión. Unidades y clases de presión. Elementos mecánicos.. Elementos neumáticos. Elementos electromecánicos Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas Transductores resistivos Transductores magnéticos Transductores capacitivos Galgas extensométricas (strain gage) Transductores piezoeléctricos.. Elementos electrónicos de vacío Transductores mecániéos de fuelle y de diafragma Medidor McLeod Transductores térmicos Transductores de ionización. Medidas de caudal. Medidores volumétricos Instrumentos de presión diferencial Fórmula general Elementos de presión diferencial Resumen de las normas ISO Tubo Pitot Tubo Annubar Transmisores de fuelle y de diafragma Integradores Área variable (rotámetros) Velocidad Vertederos y Venturi Turbinas Transductores ultrasónicos Fuerza (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 de paredes deformables Accesorios Torbellino y Vórtex Oscilante,. Medidores de caudal masa Compensación de variaciones de densidad del fluido en medidores volumétricos

3 índice IX 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 Capítulo Capítulo Medicióu de nivel.. Medidores de nivel de líquidos Instrumentos de medida directa Instrumentos basados 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 Medida de temperatura. Introducción. Termómetro de vidrio. Termómetro bimetálico. Termómetro de bulbo y capilar. Termómetros de resistencia.. Termistores.,v. Termopares Leyes, curvas y tablas características, tubos de protección y su selección.. Circuito galvanométrico.. Circuito potenciométrico. Comparación entre circuitos galvanométricos y potenciométricos Verificación de un instrumento y de un termopar. Pirómetros de radiación Pirómetros ópticos Pirómetro de infrarrojos Pirómetro fotoeléctrico Pirómetros de radiación total.. Velocidad de respuesta de los instrumentos de temperatura Tabla comparativa de características.. Otras variables. Variables físicas Peso Velocidad

4 x índice 7.2 Capítulo Tacómetros mecánicos Tacómetros eléctricos Densidad y pesq específico Introducción Areómetros Métodos de presión diferencial Método de desplazamiento Refractómetro 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 Viscosímetros Medidores de consistencia Tabla comparativa Llama Detector de calor Detectores de ionización-rectificación Detectores de radiación Tabla comparativa de detectores Programadores Oxígeno 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.. Elementos finales de control. Válvulas de control Generalidades Tipos de válvulas Válvula de globo

5 índice 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 de orificio ajustable Válvula de flujo axial. Cuerpo de la válvula. Tapa de la válvula.. Partes internas de la válvula. Obturador y asientos Generalidades Materiales Características de caudal inherente Características de caudal efectivas Selección de la característica de la válvula. Corrosión y erosión en las válvulas. Materiales. Servomotores Servomotor neumático Servomotor eléctrico Tipos de acciones en las válvulas de control Accesorios 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 Cvo carrera ajustables. Dimensionamiento de la válvula. Coeficientes Kv Y Cv Definiciones Fórmula general Líquidos Gases Vapores Régimen bifásico Resumen de cálculo de coeficientes de válvulas. XI ,

6 XII índice Ruido en las válvulas de control Generalidades Causas del ruido en las válvulas Reducción del ruido Elementos finales electrónicos Amplificador magnético saturable Rectificadores controlados de silicio Válvula inteligente Otros elementos finales de control Capítulo Regulación automática. Introducción. Características del proceso. Sistemas de control neumáticos y eléctricos Control todo-nada Control flotante Control proporcional de tiempo variable Control proporcional Control proporcional + integral Control Ploporcional + derivado Control proporcional + integral + derivado Cambio automático-manual-automático Tendencias en los instrumentos neumáticos. Sistemas de control electrónicos y digitales Generalidades Control todo-nada Control proporcional de tiempo variable Control proporcional Control integral Control derivativo Control proporcional + integral + derivativo Cambio automático-manual-automático Controladores digitales. Selección del sistema de control. Criterios de estabilidad en el control. Métodos de ajuste de controladores.. Otros tipos de control Generalidades Control en cascada Programadores Control de relación Control anticipativo Control de gama partida Control selectivo Control de procesos discontinuos Controladores no lineales

7 Capítulo Capítulo índice Instrumentos auxiliares. Seguridad intrínseca Introducción Nivel de energía de seguridad Mecanismos de la ignición en circuitos de baja tensión Clasificaciones 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.. Calibración de los instrumentos.. Introducción. Errores de los instrumentos. Procedimiento general de calibración. Calibración de instrumentos de presión, nivel y caudal. Calibración de instrumentos de temperatura. Comprobación de válvulas de control. Aparatos electrónicos de comprobación. Calidad de calibración según Norma ISO Aplicaciones en la industria. Esquemas típicos de control.. Generalidades. Calderas de vapor Control de combustión Control de nivel Seguridad de llama. Secaderos y evaporadores. Horno túnel. Columnas de destilación. Intercambiadores de calor. Control del reactor en una central nuclear. XIII Apéndice. Análisis dinámico de los instrumentos 645 A.l Generalidades 645 A.2 Análisis dinámico de los transmisores

8 XIV índice A.2.1 Elementos fundamentales 658 A.2.2 Diagrama de bloques, diagrama de Bode y función de transferencia de un transmisor A Transmisor neumático 662 A Transmisor electrónico 666 A Transmisor digital A.2.3 Velocidad de respuesta de los transmisores 667 A Transmisores neumáticos A Transmisores electrónicos o digitales 670 A.3 Análisis dinámico de los controladores A.3.1 Introducción A.3.2 Acción proporcional A.3.3 Acción proporcional + integral A.3A Acción proporcional + derivada 677 A.3.5 Acción proporcional + integral + derivada A.3.6 Ensayo de controladores 689 AA Iniciación a la optimización de procesos 692 AA.l Generalidades A.4.2 Análisis experimental del proceso 693 AA.3 Estabilidad 695 A.5 Control avanzado 715 A.5.1 Correctores 715 A.5.2 Control multivariable A.5.3 Control óptimo A.5A Control adaptativo A.5.5 Control predictivo 723 A.5.6 Control por redes neuronales A.5.7 Control por lógica difusa A.5.8 Estructuras del control avanzado Referencias 733 Glosario

9 CAPITULO 4 MEDIDAS DE CAUDAL En la mayor parte de las operaciones realizadas en los procesos industriales y en las efectuadas en laboratorio y en plantas piloto es muy importante la medición de los caudales de líquidos o de gases. Existen varios métodos para medir el caudal según sea el tipo de caudal volumétrico o másico deseado. Entre los transductores más importantes figuran los siguientes: Sistema Elemento Transmisor Presión diferencial.ª t:.", E 1 ::: { Área variable ~ ~ ~ Velocidad Fuerza l Tensión inducida Vertedero con flotador en canales abiertos Turbina Sondas ultrasónicas 1 Placaorificio Tobera Tubo Venturi Tubo Pitot Tubo Annubar Rotámetro Placa de impacto Medidor magnético conectados a tubo U o a elemento de fuelle o de diafragma Equilibrio de fuerzas Silicio difundido Equilibrio de movimientos Potenciométrico Puente de impedancias Potenciométrico Piezoeléctrico Equilibrio de fuerz:ls Galgas extensométricas Convertidor potenciométrico (sigue)

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