Prólogo a la séptima edición... XVII Prólogo... XVIII

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1 índice Prólogo a la séptima edición XVII Prólogo XVIII Capítulo 1 Generalidades Introducción Definiciones en control Campo de medida (range) Alcance (span), Error Incertidumbre de la medida (uncertainty) Exactitud (accuracy) Precisión Zona muerta (dead zone o dead band) Sensibilidad (sensitivity), Repetibilidad (repeatibility) Histéresis (hysteresis) Otros términos Ejemplos generales de características de instrumentos Clases de instrumentos En función del instrumento En función de la variable de proceso Código de identificación de instrumentos Resumen norma ISA-S (R 1992) Resumen norma ISA-S (R 1992) Resumen norma ISA-S Resumen norma ISA-S , Resumen norma ISA-S Normas DIN e ISO Capítulo 2 Transmisores Generalidades Transmisores neumáticos Transmisores electrónicos Transmisores digitales Ventajas e inconvenientes Comunicaciones Tabla comparativa de transmisores

2 VIII Instrumentación industrial Capítulo 3 Medidas de presión Unidades y clases de presión Elementos mecánicos Elementos electromecánicos Elementos electrónicos de vacío Capítulo 4 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 Vertedero s y Venturi 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 Medidorrotativo Accesorios Remolino y vórtex Oscilante Medidor láser Medidores de caudal masa Medidores volumétricos compensados Medidores térmicos de caudal Medidores de momento angular Medidor de Coriolis Comparación de características de los medidores de caudal

3 índice general IX ' Capítulo 5 Medición 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 Medidor de nivel de ultrasonidos Medidor de nivel de radar Medidor de nivel de radiación Medidor de nivel láser Medidor másico de nivel Medidores de nivel de sólidos Detectores de nivel de punto fijo Detectores de nivel continuos Capítulo 6 Medida de temperaturas Introducción Termómetro de vidrio Termómetro bimetálico Termómetro de bulbo y capilar Termómetros de resistencia Termistores Termopares Leyes, curvas y tablas características, 246 tubos de protección y su selección Circuito galvanométrico Circuito potenciométrico Verificación de un instrumento y de un termopar 282 """" 6.8 Pirómetros de radiación Pirómetros ópticos Pirómetro de infrarrojos Pirómetro fotoeléctrico Pirómetro de dos colores Pirómetros de radiación total Otros fenómenos Velocidad de respuesta de los instrumentos de temperatura Tabla comparativa de características

4 x Instrumentación industrial Capítulo 7 Otras variables Variables físicas Peso Velocidad Densidad y peso específico Introducción Areómetros Métodos de presión diferencial Método de desplazamiento Refractómetro Método de radiación..... '" Método de punto de ebullición Medidordeultrasonidos Medidores inerciales 317 """"""""""" 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 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 """"""""" 359

5 Capítulo 8 índice general XI Elementos finales de control Válvulas de control Generalidades Tipos de válvulas Válvulas con obturador de movimiento lineal Válvula de globo Válvula en ángulo Válvula de tres vías Válvula de jaula Válvula de compuerta Válvula en Y Válvula de cuerpopartido.., Válvula Saunders, Válvula de compresión Válvulas con obturador de movimiento circular Válvula de movimiento excéntrico rotativo (Camflex) Válvula de obturador cilíndrico excéntrico Válvula de mariposa Válvula de bola Válvula de macho Válvula de orificio ajustable Válvula de flujo axial,. 367 Cuerpo de la válvula Tapa de la válvula o casquete Partes internas de la válvula. Obturador y asientos Generalidades , Materiales Corrosión y erosión en las válvulas. Materiales Características de la válvula Características de caudal inherente , Características de caudal efectivas , Selección de la característica de la válvula Servomotores Servomotor neumático Servomotor eléctrico Servomotor hidráulico Servomotor digital Tipos de acciones en las válvulas de control

6 XII Instrumentación industrial Accesorios Camisa de calefacción Volante de accionamiento manual Repetidor Microrruptores de final de carrera y transmisores de posición Válvula de solenoide de tres vías Válvula de enclavamiento Válvula de Kv o Cv o carrera ajustables Manifold Posicionador Válvula inteligente Dimensionamiento de la válvula. Coeficientes Kv Y Cv Definiciones Fórmula general Procedimientos de ensayo Pérdida de carga Caudal máximo Densidad Tamaño de la válvula 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 Otros elementos finales de control Rectificadores controlados de silicio Bombas dosificadoras Actuadores de velocidad variable Elementos finales varios Capítulo 9 Regulación automática Introducción Características del proceso Tipos de control , 490

7 índice general XIII Control todo-nada Control flotante Control proporcional de tiempo variable Control proporcional Control proporcional + integral Control proporcional + derivado Control proporcional + integral + derivado Controladores neumáticos Controladores electrónicos Controladortodo-nada Control proporcional de tiempo variable Control proporcional Control proporcional + integral Control proporcional + derivado Control proporcional + integral + derivado Controladores digitales Componentes Algoritmos Controlador digital universal 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 (split-range control) Control selectivo Control de procesos discontinuos Controladores no lineales Instrumentos auxiliares Seguridad intrínseca y funcional Introducción Nivel de energía de seguridad Mecanismos de la ignición en circuitos de baja tensión Clasificaciones de áreas peligrosas Normas Barreras Zener 555 Barreras galvánicas 556 Factores de seguridad Seguridad funcional de los instrumentos

8 XIV Instrumentación industrial 9.12 Control por computador Generalidades Control DDC Control supervisor Control distribuido (DCS) Sistemas de control avanzado Generalidades Correctores Controllinealizador global Control estadístico del proceso (SPC) Control multivariable Control óptimo Control adaptativo Control predictivo Sistemas expertos Controlporredesneuronales Control por lógica difusa Control integrado , Generalidades Sistema de control básico, control distribuido y control avanzado Gestión de alarmas Sistema de gestión de laboratorio Sistema de gestión de la producción Red de comunicaciones Sistema de gestión de seguridad de la planta Sistema de gestión de la calidad (ISO 9000:2000) Estándar OPC de intercambio de datos de proceso Gestión de calibraciones Capítulo 10 Calibración de los instrumentos Generalidades Errores de los instrumentos. Procedimiento general de calibración Calibración de instrumentos. de presión, caudal y nivel Calibración de instrumentos de temperatura Calibración de válvulas de control Calibración de instrumentos digitales Mantenimiento de instrumentos Normativa de calidad ISO 9000:2000 aplicada a la instrumentación

9 índice general xv Capítulo 11 Aplicaciones en la industria. Esquemas típicos de control Generalidades Calderas de vapor , Control de combustión Control de nivel Seguridad de llama Secaderos y evaporadores A Horno túnel Columnas de destilación Intercambiadores de calor Control del reactor en una central nuclear Apéndice A Análisis dinámico de los instrumentos A.1 Generalidades 675 A.2 Análisis dinámico de los transmisores A.2.1 Elementos fundamentales A.2.2 Diagrama de bloques, diagrama de Bode y función de transferencia de un transmisor A Transmisor electrónico A Transmisor digital 691 A.3 Análisis dinámico de los controladores A.3.1 Introducción 692 A.3.2 Acción proporcional , 692 A Controlador electrónico A Control por ordenador A Diagrama de Bode A.3.3 Acción proporcional + integral A.3A Acción proporcional + derivada A.3.5 Acción proporcional + integral + derivada , 702 A.3.6 Ensayo de controladores 707 AA Iniciación a la optimización de procesos AA.I Generalidades 709 A.4.2 Análisis experimental del proceso , 710 AA.3 Estabilidad 712 Apéndice B Evolución de la instrumentación B.1 Inicios - Instrumentos locales y neumáticos B.2 Instrumentos electrónicos - convencionales y de alta densidad. 732

10 XVI Instrumentación industrial B.3 Computadores 734 BA Control distribuido B.5 Control avanzado y transmisores inteligentes B.6 Ergonomía 739 B.7 Comunicaciones 740 B.8 Futuro 740 Apéndice e Hojas de especificación de instrumentos C.l Hojas de especificación de instrumentos de presión C.U Manómetros 745 C.l.2 Receptores de presión C.2 Hojas de especificación de instrumentos de caudal C.2.1 Especificación general C.2.2 Medidores magnéticos de caudal C.2.3 Instrumentos de presión diferencial C.3 Hojas de especificación de instrumentos de nivel C.3.1 Transmisión hidrostática CA Hojas de especificación de instrumentos de temperatura CA.l Sondas de resistencia CA.2 Termopares 755 C.5 Hojas de especificación de otras variables C.5.l Densidad 755 C.5.2 Instrumentos de ph C.6 Hojas de especificación de válvulas de control Glosario Referencias