S & C Instrumentación de proceso y analítica. Introducción. Gabriel Asaa Siemens Austral-Andina / Argentina / Sector Industria

Transcripción

1 S & C Instrumentación de proceso y analítica Introducción Gabriel Asaa Siemens Austral-Andina / Argentina / Sector Industria

2 Instrumentación: Introducción Span: es la diferencia entre límite de operación superior Del instrumento y el inferior, en las condiciones que se Necesitan para el control. (200C) El Rango: se indica por los valores extremos de la Variable medida dentro de los cuales las mediciones que se Desean realizar se encontrarán normalmente.( c)

3 Cuando los extremos del rango no coinciden con cero a la diferencia del limite inferior con cero se lo Denomina elevación de cero si este está contenido Dentro del rango, y supresión de cero si no lo está

4 Para indicar el rango de funcionamiento lineal de Instrumentos suele usarse la expresión Rango de operación Lineal La relación de la máxima frecuencia respecto de la Mínimaque el instrumento sigue en forma fiel se la Denomina Rango Dinámico, gralmente expresado en decibeles por ejemplo una relación de 60 db indica que Puede manejar correctamente señales con relación de 1000 a 1 ya que: G(dB)0 20 log (amplitud salida/amplitud de entrada)

5 El amortiguamiento + rozamiento hace que haya un consumo De energía en la carga y descarga de los instrumentos. Por esto la curva de calibración ascendente no coincide con la descendente A esto llamamos Histéresis

6 Un valor numérico para la Histéresis es la Diferencia Máxima Que se observa en las indicaciones para cada valor, teniendo en Cuenta el recorrido completo ascendente y descendente en la calibración. Gralmente se indica como Porciento del Span En gral la denominada Zona Muerta está incluida en la Histéresis

7 Cuando el rozamiento interno es despreciable pero se produce un rozamiento seco o de Coulomb en el deslizamiento del aparato de medida, la Histérisis presenta curva como la de la fig.

8 Span 200C

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10 Repetibilidad ( Repetibility): es la capacidad ante la misma entrada Gralmente lo expresamos en porciento del span.

11 Es el valor mínimo de incremento de la entrada (partiendo de 0) Que genera una salida (Threshold)

12 Resolución: Si se incrementa lentamente la entrada desde un cierto valor (arbitrario) En adelante, se alcanza un punto que provoca una salida del instrumento, ese Incremento es la resolución en ese punto. La resolución estará dada por, incremento en la salida provocado por el menor cambio de valor De la variable entrada, capaz de producir la reacción del instrumento. La resolución se indica en Gral. En % sobre el fondo de escala.

13 Def. de precisión, zona muerta, sensibilidad, span y rango En el ambiente local muchas veces al range se lo denomina rango

14 Precisión: Se da como un rango alrededor de la curva de calibración Dentro del cuales esperable encontrar el resultado, ese rango se Define como un porciento del valor del span o de la medición.

15 Fiabilidad: Probabilidad de que un instrumento muestre comportamiento estable durante un tiempo t. Estabilidad: Capacidad del instrumento de mantener su comportamiento Respecto del error Temperatura de Servicio: Rango de temperatura dentro del cual puede funcionar El instrumento Vida útil: tiempo esperado con gran fiabilidad de comportamiento estable. Respuesta en frecuencia: capacidad de mantener la características de respuesta A pesar de que las entradas tengan variaciones de frecuencia.

16 Fenómenos lentos constantes de tiempo grandes se controlan con instrumentos De CTE. De tiempo 10 a 20 veces mas veloces sin considerar la dinámica de los mismos Los instrumentos tienen representación en forma de. Transferencia : Ecuaciones diferenciales en Gral. En el dominio transformado. Instrumentos de orden 0, 1, 2, etc.

17 Tipo de Instrumentos: Instrumento Ciego: Sin display Indicador: display remoto Registrador: Genera gráfico papel y/o digital Elementos Primarios: son los instrumentos que están en contacto Con la variable a mensurar

18 Transmisores: Toman la señal del primario y la convierten en información Compatible con el resto del sistema (4-20 ma, 3-15 PSI, Hart, Profibus, FF) Transductor: convierte la magnitud a mensurar en una señal legible por el Transmisor Ejemplo: Un trasductor PP I convierte una señal de presión en otra de 4-20 ma

19 Convertidores: convierten señales de un protocolo a otro Por ejemplo un convertidor P/I convierte una señal de Presión de 3-15 PSI en una de corriente de 4 a 20 ma Receptores: de señal generadas por transductores, y Transmisores tomas la misma y la muestran para realizar una indicación O registrarla o realizar una operación de control. Controladores: Toman dos señales y las comparan, de este resultado se envía una respuesta al sistema de control.

20 Elemento final de control, maneja la variable que manipulamos En la industria la vemos en las válvulas de control Las válvulas son comandadas por actuadores. Los instrumentos suelen separarse por la variable que mensuran Presión, Nivel, Caudal, Temperatura, Posición, etc

21 Los instrumentos se representan por círculos donde con un Código de letra y Número sabemos de que tipo es y a que Lazo pertenece. Norma ISA S5.1. Las letras dan la identificación funcional Primera letra: P Presión, L Nivel, F caudal (flow), T temperatura, A análisis Letras de modificación: D diferencial, F relación Letras Sucesivas: T transmisor, C controlador I indicador, R registrador, S swich, A alarma

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30 Transductor Pasivo: Toma la energía del medio a medir Transductor activo: toma menos energía del medio a medir Ya que agrega energía de otra fuentes para realizar la medición

31 En los instrumentos de deflexión la Variable que activa el instrumento trabaja En contra de un efecto antagónico hasta que el Equilibrio encontrado indique cuanto vale la Variable medida

32 En los instrumentos de balance o de deflexión nula la Variable que activa el instrumento se compensa con un mecanismo O circuito interno hasta que el equilibrio encontrado consigue una Deflexión nula.

33 Vuelta a cero mediante pesas patrón

34 El valor de la cantidad necesaria de compensación para Conseguir la deflexión nula da el valor medido, En Gral. este método puede ser mas sensible pues Siempre trabaja en el entorno de cero

35 La exactitud del instrumento de deflexión depende de la calibración Del medio físico que se reflecta, (resorte o semejante) El instrumento de vuelta a cero o deflexión Nula en Gral. Mas Preciso y trabaja en contra del patrón en forma directa.

36 Las desventajas de los métodos de medición de balanceo Alrededor de cero aparece en las mediciones dinámicas Cuando no se puede perder mucho tiempo en realizar el balanceo, con el advenimiento de sistemas electrónicos Veloces esto es posible.

37 Entradas deseadas: son las entradas al sistema de medición de las variables Físicas que queremos medir. Interferencia: son entradas espúreas detectadas sin la intención de hacerlo Entradas modificadas y perturbaciones: son aquellas que causan variaciones en las Entradas deseadas como así también en las interferencias.

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39 Entradas deseadas interferencias y perturbaciones

40 Compensación del efecto perturbador de la temperatura Ambiente en el primer caso mediante la referencia a una Junta fria y en el segundo mediante aislación de las IEM Con una malla

41 Preguntas: Carlos Alvarez