Trabajo seminario ICI primera unidad. Clasificación de los instrumentos de medición

1. Universidad de Oriente
Núcleo Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Curso Especial de Grado
Área: Automatización y Control de Procesos Industriales
Instrumentación y Control Industrial
CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN.
EJEMPLOS
Tutor de Seminario: Equipo HMI:
Ing. Édgar Goncálves Carlos Martínez C.I:19232194
Juan González C.I:18325757
Maturín, Septiembre 2014

2. ÍNDICE
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 1
MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 2
DISCUSIÓN ............................................................................................................................ 6
CONCLUSIÓN........................................................................................................................ 8
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 9

3. INTRODUCCIÓN
El nacimiento de la medición se dio prácticamente desde la aparición de los
números, debido a la necesidad del hombre de poder expresar y medir
numéricamente todo aquello con lo que interactuaba. En épocas antiguas, al no
existir artefactos especializados ni sistemas de medidas establecidas a nivel
mundial, se utilizaban como instrumentos de medición las manos, los pies, otros
objetos de uso común, entre otras cosas. Sin embargo la utilización de estos medios
obviamente no resultaba muy eficaz, debido a la variación de las medidas de
acuerdo a cada persona.
Partiendo de esto podemos plantear la necesidad que existía en estas
épocas del establecimiento de un sistema de medidas estandarizado y la creación
de artefactos que pudieran arrojar resultados basados en estos sistemas.
Son estos artefactos los que conocemos hoy en día como instrumentos de
medición y que utilizamos en prácticamente todas nuestras actividades diarias, ya
que aún en la actualidad, el ser humano se ve en la necesidad de registrar las
medidas de cualquier magnitud que necesite ser expresada en valores numéricos
precisos.
A continuación vamos a presentar algunas definiciones básicas relacionadas
con lo que son los instrumentos de medición, así como una clasificación de los
mismos que nos permita establecer diferencias y usos de cada uno de estos
aparatos tan indispensables en la vida actual.
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4. MARCO TEÓRICO
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Medir
Según Moro (2000) “Medir, es por definición comparar una magnitud dada,
con otra que se toma como unidad, y observar cuantas veces la primera está
contenida en la segunda. La medición es un proceso a través del cual se alcanza
un resultado numérico.” (p. 22).
Medir es comparar una cantidad desconocida que queremos determinar y
una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Al
resultado de medir lo llamamos Medida y da como producto un número (cuantas
veces lo contiene) que es la relación entre el objeto a medir y la unidad de referencia
(unidad de medida). O sea que estamos comparando la cantidad que queremos
determinar con una unidad de medida establecida de algún sistema
Instrumento
Un instrumento es cualquier objeto que se usa como medio para arribar a un
fin. Es por lo tanto un medio o recurso, para arribar a lo que se desea conseguir.
Instrumento de medición
En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato
que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición.
Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos
como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación
entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición
son el medio por el que se hace esta conversión.
Características de un instrumento de medición
 Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en
mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.
 Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al
valor de la magnitud real.
 Apreciación: es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento
de medida.

5.  Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida
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y la medida real.
Clasificación de los instrumentos de medición
Según Creus (2011) “Los instrumentos de medición y de control son
relativamente complejos y su función puede comprenderse bien si están incluidos
dentro de una clasificación adecuada. Como es lógico pueden existir varias formas
para clasificar los instrumentos, cada una de ellas con sus propias ventajas y
limitaciones.” (p. 21)
Existen dos formas básicas de clasificar los instrumentos: de acuerdo a la
función del instrumento y de acuerdo a la variable del proceso.
 De acuerdo a la función
 Instrumentos indicadores: Disponen de un índice y de una escala
graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Ejemplos:
manómetros, termómetros, etc.
 Instrumentos ciegos: son aquellos que no tienen indicación
visible de la variable, tales como presostatos y termostatos
(interruptores de presión y temperatura respectivamente) que
poseen una escala exterior con un índice de selección de la
variable, ya que sólo ajustan el punto de disparo del interruptor o
conmutador al cruzar la variable el valor seleccionado.
 Instrumentos registradores: Registran con trazo continuo o a
puntos la variable, y pueden ser circulares o de gráfico rectangular
o alargado según sea la forma de gráfico.
 Elementos primarios: Están en contacto con la variable y utilizan
o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de
medición una indicación en respuesta a la variación de la variable
controlada.
 Transmisores: estos elementos reciben la variable del proceso a
través del elemento primario, y la transmiten a algún lugar remoto.

6. Estos transmiten las variables de proceso en forma de señales,
proporcionales a esas variables.
 Transductores: son instrumentos fuera de línea (no en contacto
con el proceso), que son capaces de realizar operaciones lógicas
y/o matemáticas con señales de uno o más transmisores.
 Convertidores: Son aparatos que reciben una señal de entrada
neumática (3-15 psi) o electrónica (4-20 mA) procedente de un
instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma
de señal de salida estándar.
 Receptores: son los instrumentos que generalmente son
instalados en el panel de control, como interfaz entre el proceso y
el hombre. Estos reciben la señal de los transmisores o de un
convertidor.
 Controladores: Comparan la variable controlada (presión, nivel,
temperatura, flujo) con un valor deseado y ejercen una acción
correctiva de acuerdo con la desviación.
 Elemento final de control: será este elemento quien reciba la
señal del controlador y quien, estando en contacto directo con el
proceso en línea, ejerza un cambio en este, de tal forma que se
cambien los parámetros hacia el valor deseado. Ejemplo: válvulas
de control, compuertas, etc.
 De acuerdo a la variable de proceso que miden
De acuerdo con Creus (2011) “Expresados en función de la variable del
proceso, los instrumentos se dividen en instrumentos de caudal, nivel, presión,
temperatura, densidad y peso específico, humedad y punto de rocío, viscosidad,
posición, velocidad, pH, conductividad, frecuencia, fuerza, turbidez, etc.” (p. 26).
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7. Ejemplos de instrumentos de medición de acuerdo a la variable o magnitud
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a la que miden:
o Masa: Balanza, báscula, espectrómetro.
o Tiempo: calendario, cronómetro, reloj.
o Longitud: cinta métrica, regla graduada, calibre, vernier, micrómetro.
o Ángulos: goniómetro, sextante, transportador.
o Temperatura: termómetro, termopar, pirómetro.
o Presión: barómetro, manómetro, tubo de Pitot.
o Velocidad: velocímetro, anemómetro, tacómetro.
o Propiedades eléctricas: electrómetro, amperímetro, galvanómetro,
óhmetro, voltímetro.
o Volúmenes: pipeta, probeta, bureta.
o Otras variables: caudalímetro (caudal), espectroscopio, microscopio,
espectrómetro, pHmetro (pH), luxómetro (iluminación), entre otros.

8. DISCUSIÓN
Medir es una de las actividades más importantes en cualquier empresa que
necesite llevar un control numérico y una información precisa respecto a las
dimensiones de los productos, insumos o mecanismos de los que hagan uso
durante su proceso de producción. Una empresa que no presente un control y un
patrón de medición bien definido prácticamente no puede subsistir.
En la actualidad, prácticamente todos los productos existentes en el mercado
tienen una medida definida para su elaboración, basados en un sistema establecido
de acuerdo a la naturaleza del producto, y generalmente influenciado por algún
sistema internacional de medida.
Los instrumentos de medición son los implementos que nos permiten realizar
este proceso de medición, y por ende, son ellos los que nos permiten mantener una
estandarización en cuanto a las dimensiones de cualquier tipo de producto del que
se haga uso.
En la industria de productos automatizados, la medición y los instrumentos
que permiten realizarla tienen un papel fundamental debido a que el tamaño y las
dimensiones de muchos de los implementos, materiales y productos realizados
deben presentar una medida exacta para que pueda servir en el campo en el que
se va a utilizar. Es fácil deducir que si, por ejemplo una pieza o un producto no
presentan las dimensiones adecuadas para un trabajo determinado, no va a lograr
el funcionamiento adecuado para el cual fue requerido.
Los instrumentos de medición deben presentar características generales que
los hacen útiles en los campos en los cuales sean utilizados. Algunas de éstas
características como la precisión o la exactitud son de vital importancia para que el
artefacto pueda ejecutar de buena manera la tarea para el cual fue requerido. Si un
instrumento no es preciso, sin duda que causará grandes fallos en la medición, lo
cual será muy perjudicial para el control de las medidas y podría desencadenar, por
ejemplo errores en la producción de algún producto, lo que se traduciría en pérdidas
cuantiosas para la empresa.
Existen diversas maneras válidas en las que los instrumentos de medición
pueden ser clasificados, aunque la mayoría de los autores del tema se guían por
una clasificación en dos tipos: de acuerdo a la función que realiza el instrumento y
de acuerdo a la magnitud medida por el mismo.
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9. Al haber una clasificación basada en dos aspectos diferentes, los
instrumentos pueden ser situados en varios grupos al mismo tiempo. Por ejemplo
se puede ver que un termómetro, de acuerdo a la clasificación en base a la función
realizada, es un instrumento indicador, pero al mismo tiempo de acuerdo a la
variable que mide, se clasifica como un instrumento para medir la temperatura
Los instrumentos de medición le brindan al hombre la capacidad de tomar
medidas que, de no existir estos, serían prácticamente imposible de establecer. Es
por esto que el uso y buen manejo de dichos artefactos es tarea primordial para
determinadas profesiones que basan sus estudios, teoremas y trabajos en los
resultados arrojados por los instrumentos de medición.
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10. CONCLUSIÓN
La medición es una de las tareas más indispensables en la industria de la
automatización, y en cualquier tipo de industria. El llevar un control preciso de
medidas y tamaños de productos, insumos, maquinarias, entre otros, es primordial
para el funcionamiento óptimo de cualquier estación de trabajo.
Los instrumentos de medición pueden ser clasificados de diversas maneras,
dependiendo del enfoque que se le quiera dar. Estos instrumentos pueden
pertenecer a varios grupos dependiendo de la clasificación que se establezca.
Los instrumentos de medición pueden establecer valores de variables que de
otra manera no pudieran ser monitoreadas y permiten registrar datos, generalmente
en forma numérica, que pueden ser utilizados para cualquier actividad,
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11. BIBLIOGRAFÍA
Moro, M (2000) Metrología: Introducción, conceptos e instrumentación. Servicio de
Publicaciones Universidad de Oviedo.
Creus, A. (2011) Instrumentación Industrial, Octava Edición. Barcelona, España:
Ediciones Técnicas MARCOMBO.
Noguera, A. (2012) Instrumentos de medición. Maturín: Instituto Universitario
Politécnico Santiago Mariño.
Instrumentos de Medición. Consulta en línea el día 28 de septiembre de 2014
http://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/instrumentos2.pdf
Instrumento de medición, consulta en línea el día 30 de septiembre de 2014
http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n
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