Variables de Insrumentacion

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE
CARRERA DE TSU EN MECATRONICA
1
Carretera Federal 180 S/N  San Antonio Cárdenas, Carmen, Cam.  C.P. 24381
Profesor responsable de la asignatura:
PROCESOS PRODUCTIVOS
I. Variables De Proceso
TEMA:
1.1. Variables De La Instrumentación
ACTIVIDAD:
INVESTIGACIÓN DE LOS TEMAS DE LA UNIDAD
QUE PRESENTA:
Usted
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA
Profesor:
El Suyo
GENERACIÓN:
2015-2017
San Antonio Cárdenas, Carmen, Campeche. Octubre de 2015.

2
Índice
1. Introducción……………………………………………………………………..3
2. Objetivo…………………………………………………………………………..4
3. Desarrollo Teórico……………………………………………………………...5
4. Conclusión………………………………………………………………………15
5. Fuentes Bibliográficas………………………………………………………...16

3
Introducción
Las variables de instrumentación es una parte muy importante en un proceso, ya
que si ellas, existen riesgos muy graves, tanto para una máquina que está
elaborando una tarea, como para el personal trabajando.
Toda empresa, debe de tener en su plantilla de trabajadores a un operador de
control de instrumentación, así para evitar un error en máquinas, un accidente, etc.
Las variables de instrumentación como presión, temperatura, nivel y flujo, ayudan a
tener una producción perfecta ya que cada variable tiene un trabajo específico y
muy importante.
La presión se mide con manómetros y esto prevé que un contenedor se reviente,
tenga una fisura etc. Se puede manejar desde el centro de control, mediante un
operador.
El nivel es que tanto liquido o fluido se encuentra en un contenedor y existen varias
formas de medirlo, por ejemplo, con un sistema magnético.
La temperatura es una variable muy importante ya que se debe de monitorear
durante todo el proceso, ya que si no se controla y se confía, se pueden alcanzar
temperaturas muy altas y ocurriría un grave accidente.

4
Objetivo
Conocer los conceptos básicos de la instrumentación y el panorama general de la
misma y aplicar lo aprendido en la medición de algún experimento. Definir los
conceptos de presión, temperatura, nivel y flujo así como su relación con el proceso,
Analizar y comprender la simbología de instrumentación basada en normas.
Interpretar planos de instrumentación. Así como también Conocer e identificar las
características técnicas de los diferentes tipos de sensores utilizados en los
sistemas industriales.

5
Instrumentación y control
Es aquella parte de la ingeniería que es responsable de definir el nivel de
automatización de cualquier planta de control e instalación industrial.
A su vez combina distintas ramas, entre las que destacan: automatización,
electrónica e informática. Su principal aplicación y propósito es el análisis, diseño y
automatización de procesos de manufactura de la mayor parte de las áreas
industriales: petróleo y gas, generación de energía eléctrica, textil, alimentaria,
automovilística.
Transmisores
 Sensor: Elemento primario sensible a una propiedad física relacionada con
la variable que se quiere medir.
 Transmisor: Sistema unido al sensor que convierte, acondiciona y normaliza
su señal para transmitirla a distancia.
 Indicador: Combina un sensor y un sistema de medida analógica o digital.
Presión
El control de la presión en los procesos industriales da condiciones de
operación seguras. Cualquier recipiente o tubería posee cierta presión
máxima de operación y de seguridad variando este, de acuerdo con el

6
material y la construcción. Las presiones excesivas no solo pueden provocar
la destrucción del equipo, si no también puede provocar la destrucción del
equipo adyacente y ponen al personal en situaciones peligrosas,
particularmente cuando están implícitas, fluidos inflamables o corrosivos.
Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión con
frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema
Por otro lado, la presión puede llegar a tener efectos directos o indirectos en
el valor de las variables del proceso (como la composición de una mezcla en
el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto medio o
controlado con precisión de gran importancia ya que afectaría la pureza de
los productos poniéndolos fuera de especificación.
La presión puede definirse como una fuerza por unidad de área o superficie,
en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio
directamente con otra fuerza, conocidas que puede ser la de una columna
liquida un resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma cargado
con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación
cualitativa cuando se le aplica la presión.
UNIDADES DE MEDIDA
El pascal es 1 newton por metro cuadrado (1 N/m²), siendo el newton la
fuerza que aplicada a un cuerpo
TIPOS DE INSTRUMENTOS
 Barómetro: Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica.
La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la
atmósfera.

7
 Manómetro: es un instrumento de medición que sirve para medir la presión
de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, básicamente, dos
tipos: los de líquidos y los de gases.
Tubo Pitot: El tubo de Pitot, inventado por el ingeniero y físico francés Henri
Pitot, sirve para calcular la presión total, también llamada presión de
estancamiento, presión remanente o presión de remanso (suma de la presión
estática y de la presión dinámica).
 Anemómetro: El anemómetro es un aparato meteorológico que se usa para
la predicción del tiempo y, específicamente, para medir la velocidad del
viento. (No siempre es exacto a menos que sea un anemómetro digital).
Medición De Nivel
La evolución tecnológica en el sector electrónico y las comunicaciones, ha
propiciado la aparición de nuevos sistemas de medición de nivel para el
control y gestión de inventarios en el sector industrial.
Los beneficios básicos que proporciona la instalación de un sistema de
medición de nivel preciso y fiable son los siguientes:

8
Mejora en la Calidad del Producto
Reducción en los costos de operación y mantenimiento
Cumplimiento de Normativas medioambientales y de calidad
Los dos parámetros que tienen mayor influencia en la selección de la
tecnología para la medición de nivel son la presión y temperatura, pero
existen otros factores a tener en cuenta:
•Variable requerida (masa, densidad,…)
•Precisión en la medida
•Características del tanque
•Condiciones ambientales
•Características del producto
•Requerimientos en instrumentación, incluyendo precisión, certificaciones,
alimentación, etc...
Selección de Medidores de Nivel
Los dos parámetros que tienen mayor influencia en la selección de la
tecnología para la medición de nivel son la presión y temperatura, pero
existen otros factores a tener en cuenta:
•Variable requerida (masa, densidad,…)
•Precisión en la medida
•Características del tanque
•Condiciones ambientales
•Características del producto
•Requerimientos en instrumentación, incluyendo precisión, certificaciones,
alimentación, etc...
Selección de Medidores de Nivel

9
Clasificación de Medidores de Nivel
Los medidores de Nivel Pueden clasificarse como:
1. Medidores de Nivel de Líquidos
2. Medidores de Nivel de Sólidos
Adicionalmente también se puede clasificar por el tipo de medición
1. Medición de Nivel Continua
2. Medición de Nivel por Detección Límite o de Punto Fijo
Usualmente se combinan ambas clasificaciones.
Medición de nivel de líquidos
1.- Medición Directa
Medidor de Sonda
Medidor de Cinta y Plomada
Medidor de Nivel de Cristal
Medidor de Flotador
2.- Medición de Presión Hidrostática o Fuerza
Medidor Manométrico
Medidor de Membrana
Medidor de Tipo burbujeo
Medidor de Presión diferencial de diafragma
Medidor por Desplazamiento
3.- Medición de Características eléctricas del líquido
Medidor Conductivo

10
Medidor Capacitivo
Medidor Ultrasónico
Medidor por Radiación
MEDICIÓN DIRECTA
Varilla o sonda:
Varilla o regla graduada, de longitud conveniente para introducirla dentro del
depósito.
El nivel se determina por la lectura directa de la longitud mojada por el líquido.
En el momento de la lectura el tanque debe estar abierto a presión
atmosférica.
Cinta y plomada:
Consta de una cinta graduada y un plomo en la punta.
Se emplea cuando es difícil que la varilla tenga acceso al fondo del tanque.
También se usa midiendo la distancia desde la superficie del líquido hasta la
parte superior del tanque

11
Flotador
Consiste en un flotador ubicado en el seno del líquido y conectado al exterior
del tanque, indicando directamente el nivel sobre una escala graduada. Es
usado en tanques de capacidad grande. El flotador debe mantenerse limpio.
El flotador, sigue el movimiento del nivel de líquido.
Escala
Contrapeso
Tienen una precisión de 0,5 %. Son adecuados en la medida de niveles en
tanques abiertos y cerrados a presión o a vacío.
El flotador puede trabarse en el tubo guía por los sólidos o cristales que el
líquido pueda contener

12
Los tubos guía muy largos pueden dañarse ante olas bruscas en la superficie
del líquido o ante la caída violenta del líquido en el tanque.
Temperatura
La Temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la
sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos
un cuerpo que está a menos temperatura que el nuestro sentimos una
sensación de frío, y al revés de calor. Sin embargo, aunque tengan una
estrecha relación, no debemos confundir la temperatura con el calor. La
temperatura está íntimamente relacionada con la energía interna y con la
entalpía de un sistema: a mayor temperatura mayor serán la energía interna
y la entalpía del sistema.

13
La temperatura es una propiedad intensiva, es decir que no depende del
tamaño del sistema, sino que es una propiedad que le es inherente y no
depende ni de la cantidad de sustancia ni del material del que este
compuesto.
Instrumentos de medición
El más común es el termómetro de mercurio, que es un tubo capilar de vidrio al
vacío con un depósito de mercurio en el fondo y el extremo superior cerrado. Debido
a que el mercurio se dilata más rápidamente que el vidrio, cuando aumenta la

14
temperatura este se dilata y sube por las paredes del tubo.
El termómetro de precisión PCE-T317.
Es un aparato al que se pueden conectar sensores de resistencia. Los sensores PT-100
tienen una resistencia de 100 ohmios a 0,0 °C. En este enlace encontrará una explicación
de los métodos de medición y de los diferentes sensores PT-100. El termómetro de
precisión le ofrece la posibilidad de realizar mediciones durante 9,7 horas, así como de
recuperar el valor mínimo, máximo y medio. Hasta 97 valores en la memoria y recuperarlos
siempre que sea necesario. En este enlace dispone de una visión general desde la cual
podrá encontrar cualquier tipo de termómetro que necesite. Alta precisión

15
Conclusion
Es importante tener en cuenta los parámetros a seguir para un buen proceso, en
este caso las variables de instrumentación que toda empresa de producción debería
de tener, son variables básicas, muy importantes para la prevención de accidentes.
Podrán parecer o sonar como cualquier cosa, pero esas variables son las que
prevén accidentes y/o hacen un buen proceso.

16
Fuentes Bibliograficas
Figliola S. Richard y Beasley Donald E.. Mediciones Mecanica 3a
edicion. Editorial
Alfaomega, 2003.
2. Considine Douglas M. Process /Industrial Instruments & Controls Handbook 4th
Edition. USA, Ed. Mc Graw Hill, 1993.
3. Creus Antonio. Instrumentación Industrial 6ª Edicion . México D.F.: Ed. Alfaomega,
1998.
4. Doebelin Ernest O. Diseño y Aplicaciones de Sistemas de Medición 5a
Edición.
Editorial Mc Graw Hill, 2004.
5. Balcells J. y Romeral José Luis. Autómatas Programables. México D.F. Editorial
Marcombo, 1998.
6. Horta José. Técnicas de Automación Industrial: Editorial Limusa.
7. Ebel F. Nestel, S. Sensores para la Técnica de Procesos y Manipulación. Festo
Didactic, 1993.
8. Holman Jack, P. Experimental Methods for Engineers 7th Edition.Ed. McGraw Hill,

17
New York, 2001.
RESUMEN
Las variables de instrumentación pueden ser presión, nivel, torque, entre otras,
estas variables sirven para llevar a cabo un proceso sin riesgo de accidentes ya que
esta los prevén.
Las variables de instrumentación son grupos de elementos que sirven para medir,
convertir, transmitir, controlar o registrar variables de un proceso, con el fin de
optimizar los recursos utilizados.
Podemos incluso usar la instrumentación para actuar sobre algunos parámetros del
sistema y proceder de forma correctiva. Clasificaciones de los instrumentos por
variable de proceso.
La presión es la magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección
perpendicular por unidad de superficie y sirve para caracterizar como se aplica una
determinada fuerza resultante sobre una superficie. Presión es la fuerza normal por
unidad de area, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de
superficie.
P = F/A

18
En el Sistema Internacional, la unidad de presión es el pascal que equivale a la
fuerza normal de un Newton cuando se aplica en un área de metro cuadrado. Se
puede medir con un barómetro, tubo de pitot, anemómetro.
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de calor y frio.
Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un
sistema termodinámico. Más específicamente, está relacionada directamente con
la parte de la energía interna conocida como “energía sensible”.
La temperatura es una propiedad que poseen los sistemas físicos a nivel
macroscópico, la cual tiene una causa a nivel microscópico, que es la energía
promedio por partícula. Es una propiedad intensidad, es decir que no depende del
tamaño del sistema, sino que es una propiedad que le es inherente y no depende ni
de la cantidad de sustancia ni del material del que este compuesto.
La temperatura se mide en grados Celsius, y grados Fahrenheit. En los grados
Celsius cuanto más alta es la temperatura, as calor hay. Cuanto más baja, más frio
hay.
El nivel puede definirse como la determinación de la posición de una interface que
exista entre dos medios separados por la gravedad con respecto a una línea de
referencia. Un nivel es un instrumento de medición utilizado para determinar la
horizontalidad o verticalidad de un elemento.
El flujo constituye al más alto porcentaje en cuanto a medición de variables
industriales se refiere. Ninguna otra variable tiene la importancia de esta, ya que sin
mediciones de flujo, sería imposible el balance de materiales, el control de calidad
y aun la operación de procesos continuos.

19
El flujo se mide en metros cúbicos (volumen), metros sobre segundo (velocidad),
metro sobre segundo al cuadrado (aceleración).
Mapa Mental

Variables de Insrumentacion

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Variables de Insrumentacion

Similar a Variables de Insrumentacion (20)

Último

Último (20)

Variables de Insrumentacion