Instrumentación y generalidades Medición de temperatura Medición de presión Anjela Brito Anzoategui, Venezuela

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular Para la Educación Superior universitaria
Universidad Politécnica Territorial “José Antonio Anzoátegui”
El Tigre Estado, Anzoátegui
Profesor: Bachiller:
Ing. Manuel Lima Anjela Brito
Cátedra: Automatización y control
El Tigre, Octubre de 2020

2. Instrumentación y generalidades
Los procesos industriales exigen el control de la fabricación de los diversos productos obtenidos.
Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos. En estos los procesos son
absolutamente necesarios para controlar y mantener algunas magnitudes. Los instrumentos de
medición y control permiten el mantenimiento y la regulación. En los inicios de la era industrial, el
operario llevaba a cabo un control manual de estas variables.
Características estáticas de los instrumentos
Las características estáticas describen el comportamiento de un sistema de medida cuando la
magnitud a medir permanece constante en el tiempo. Si esta es una recta, la sensibilidad es
constante y se dice que el sistema es lineal.

3. Es la variación producida por el sistema de medición. Es la variación que se observa
cuando diferentes ejecutores miden la misma parte muchas veces, usando el mismo
sistema de medición, bajo las mismas condiciones.
La desviación estándar relativa de la reproducibilidad representa la medida de la
reproducibilidad conforme
Reproducibilidad y desvió
Ver los diagramas que ilustran las diferencias entre precisión y exactitud como el
error porcentual o como su valor absoluto.
𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓 𝒂𝒅𝒔% = 𝑽 𝒕𝒓𝒖𝒆 − 𝑽 𝒎𝒆𝒂𝒔𝒖𝒓𝒆𝒅/𝑽 𝒕𝒓𝒖𝒆 𝑿 𝟏𝟎𝟎%
Independientemente de la precisión. Indica que tanto se aleja una medición de un
valor de referencia que se considera “el verdadero”, un mejor término seria
veracidad.
Exactitud
Es la diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor
real de la variable medida. Si el proceso está en condiciones de régimen permanente
existe el llamado error estático. Este error normalmente se origina por las limitaciones de
los dispositivos de medición o las leyes físicas que gobiernan su comportamiento.
Error estático

4. La sensibilidad es la razón entre el aumento de la señal de
salida o de la lectura y el aumento de la variable que lo
ocasiona, posteriormente de haberse alcanzado el estado de
reposo. Por ejemplo, si en un transmisor electrónico de 0-10
bar, la presión pasa de 5 a 5,5 bar y la señal de salida de
11,9 a 12,3 mA c.c., la sensibilidad es el cociente
Sensibilidad y zona inerte
12,3-11,9)/ (20-4 (12,3-11,9)/ (20-4) _ + 0,5 mA c.c. /bar (5,5-5)/10

5. Características dinámicas de los instrumentos
Las características dinámicas de un instrumento de medición, reseñan al
comportamiento de este, cuando la variable de medida está cambiando en el
tiempo.
Los instrumentos de medición hacen posible la investigación de fenómenos
físicos y además de poder cuantificarlo, pero estos instrumentos tienen sus
limitaciones ya que no son instrumentos excelentes, por lo tanto se deben tener
prevención y conocer ciertas características para que las mediciones no se vean
afectadas y sean lo más acertadamente posibles.
Velocidad de respuesta
Es el tiempo transcurrido desde un cambio tipo escalón en la entrada, hasta que
la salida alcanza un porcentaje específico del valor en estado estacionario (90%
- 99%).
Retardo
Es el tiempo trascurrido desde el inicio de un estímulo a la entrada del
instrumento, hasta que existe un cambio observable en la salida.

6. Capacidad de un instrumento de medida de dar el mismo valor de la magnitud medida al
medir varias veces en unas mismas condiciones determinadas, necesaria pero no
suficiente para exactitud.
Fidelidad
Diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor real
de la variable de salida. Si el proceso está en condiciones de régimen permanente
existe el llamado error estático.
En condiciones dinámicas, el error varía considerablemente debido a que los
instrumentos tienen características comunes a los sistemas físicos.
• Absorben energía del proceso.
• Esta transferencia requiere cierto tiempo para ser transmitido.
• Retardos en la lectura.
• Este es el llamado error dinámico.
Error dinámico

7. La Temperatura es difícil de definir, ya que no es una variable tan tangible como lo
es la presión, dado que en su caso, no podemos referirla a otras variables. La
temperatura puede medirse de numerosas maneras y con una gran variedad de
elementos.
Medición de temperatura
La temperatura es una de las variables más usadas en los más
variados sectores de la industria de control de procesos y se trata
de una grandeza básica para medición y control de flujo, densidad,
etc. En este artículo comentaremos la medición de temperatura y su
historia, las principales características de las tecnologías
empleadas, además de algunos detalles respecto del mercado y las
tendencias de los transmisores de temperatura.

8. La transferencia de calor a un
cuerpo aumenta su temperatura.
La temperatura es la energía
cinética media de las partículas de
ese cuerpo, que aumenta si se le
entrega calor.
Su efecto
El calor se mide con un
calorímetro y la
temperatura se mide con
un termómetro.
Su objeto para la medición
El calor se transmite de una
sustancia a otra y puede
propagarse por conducción,
convección o radiación. Según el
tipo de propagación del calor,
será el nivel de temperatura
alcanzado
Su transmisión
El calor se mide
en julios, calorías y kilocalorías.
La temperatura se mide en
grados Kelvin (k), Celsius (C)
o Fahrenheit (F).
Su unidad de medida:
Características
Para medir la temperatura se utilizan distintas escalas, tales como: Celsius o escala centígrada la
escala Fahrenheit y la escala Kelvin.

9. Principios de operación y aplicación
Los instrumentos medidores de temperatura se utilizan en diversos fenómenos que son dependientes
de la temperatura, entre ellos, la variación de la resistencia de un conductor, variación en volumen o en
estado de los cuerpos, fuerza electromotriz creada en la unión de dos metales distintos, variación de
resistencia de un semiconductor y la intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo.
● Termómetros de vidrio
Estos termómetros se basan en la propiedad que tienen los líquidos de dilatarse al aumentar la
temperatura a la cual están expuestos.
● Termómetro bimetálico
El principio de operación de estos termómetros se basa en la diferencia entre los coeficientes de
dilatación de los metales.
Generalmente las partes externas del medidor son de acero inoxidable, el cual tiene una buena
resistencia a la corrosión. El rango de uso está entre los -120 °C a los +220 °C.
● Sistema de llenado
Están basados en el principio de la expansión cubica de un líquido, gas o en la variación de la
presión de vapor de un líquido. Usualmente consiste en un elemento sensitivo de temperatura
(bulbo), un elemento sensitivo a la presión o a los cambios de presión.

10. Medición de presión
La medición y el control de presión son las variables de proceso más utilizadas en los más
distintos sectores de la industria de control de procesos. Además, a través de la presión se
puede inferir fácilmente una serie de otras variables, tales como, nivel, volumen, flujo y
densidad. En este artículo comentaremos las principales características de las tecnologías más
importantes utilizadas en sensores de presión, y también algunos detalles sobre instalaciones,
mercado y tendencias de los transmisores de presión.

11. Es medida en relación a la presión del ambiente en relación a la atmósfera. Es la
diferencia entre la presión absoluta medida en un punto cualquier y la presión
atmosférica. Es siempre importante anotar que la medición es relativa.
Ejemplo: 10Kgf/cm2 Presión Relativa.
Presión manométrica
Se mide con relación al vacío perfecto, o sea, es la diferencia de la presión en un
cierto punto de medición por la presión del vacío (cero absoluto).
Presión absoluta
Es la diferencia de presión medida entre dos puntos. Cuando se toma cualquier punto
distinto del vacío o atmósfera como referencia se dice medir la presión diferencial. Por
ejemplo, la presión diferencial ubicada en una placa de orificio.
Presión diferencial
Características

12. Principios de operación y aplicación, exactitud y velocidad de
respuesta de este instrumento.
Entre los distintos equipos utilizados en la industria para medir presión se subrayan dos: el manómetro
y el transmisor de presión.
El manómetro es usado para lectura de presión y tienen normalmente una conexión al proceso y un
display (cuando es electrónico) o puntero (cuando es mecánico) para que se pueda leer la presión
localmente. Por lo general son dispositivos de bajo costo y se usan cuando la presión no necesita
transmitirse a un sistema de control y también no se necesita de exactitud.
Exactitud & Rangeabilidad: si hay necesidad de equipos con tales requisitos, examinen las fórmulas de
exactitud y vean que la exactitud no es divulgada en toda la banda. Vean también otras características,
tales como el tiempo de respuesta, totalización, bloque de PID, etc., que pueden ser más útiles en sus
aplicaciones.
Protección a la inversión: verifiquen el precio de los repuestos, la intercambialidad entre modelos, la
simplicidad de especificación, actualización para otras tecnologías (Fieldbus Foundation, Profibus PA),
suministro de servicios, soporte técnico, plazo de reposición, etc. Estos son factores que pueden
perjudicar la disponibilidad de la fábrica.