Instrumentos para medir Presión

Medidores de Presión

La presión es la cantidad de fuerza que se aplica a un área determinada, el instrumento que se usa para medirla es el manómetro, lo usaremos para medir principalmente los siguientes casos:

- Presión en una tubería que contiene un líquido / gas.

- Presión en un tanque o contenedor (a veces se puede usar como medidor de nivel).

- Presión de vacío (vacuómetro).

- Presión que ejerce un objeto contra otro (usado para medir peso de manera indirecta). 

Dependiendo de cómo midamos y lo que queramos medir podemos encontrarnos con los siguientes tipos de presión:

Presión absoluta	se mide con al cero absoluto de presión.
Presión atmosférica	es la presión ejercida por la atmósfera terrestre medida mediante un barómetro.
Presión relativa	es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica del lugar donde se efectúa la medición.
Presión diferencial	es la diferencia entre dos presiones.
Vacío	es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la presión absoluta, es decir, es la presión ,medida por debajo de la atmosférica.

Existen, muchos tipos de medidores de presión, los más comunes utilizados son:

Elementos primarios de medida directa: que miden la presión comparándola con la ejercida por un líquido de densidad y altura conocidas.

Ejemplos: barómetro cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana.

Elementos primarios elásticos: que se deforman por la presión interna del fluido que contienen.

Ejemplos: tubo de Bourdon (el que he visto mas en instalaciones), el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.

Medidores piezoeléctricos: en función a la presión que se ejerce en un cristal se infiere produce un voltaje proporcional a dicha presión. (usado en las balanzas electrónicas).

Con   la    información    suministrada  y    la   que   encontrarás   en   el   siguiente  link,

 http://avdiaz.files.wordpress.com/2008/10/medicion-de-presion.ppt

realizar un mapa mental de los instrumentos para medir presión, escanéalo y envíalo por correo electrónico.

Instrumentos para medir Nivel

MEDIDORES DE NIVEL

Un medidor de nivel es un instrumento que mide o detecta nivel basado en una característica particular del fluido que puede ser sólido o líquido.

La medida de nivel es junto con la presión, volumen, velocidad y caudal de gran importancia en hidrografía, hidráulica y en los procesos industriales. Aplicaciones frecuentes  son las medidas de los niveles de los estanques y recipientes de todo tipo, en canales, pozos, exclusas, vertederos, silos, entre otros.

La misma sirve para determinar el contenido de los tanques para accionar dispositivos de alarma y seguridad en los recipientes a presión, para el accionamiento de válvulas y vertederos en la regulación de las centrales hidroeléctricas, para la determinación de la altura de la lámina en los vertederos de medidas, en los silos de almacenamiento de clinquer para determinar la cantidad gastada, etc.

La medida del nivel puede ser necesaria con mucha o poca precisión, con indicación del nivel instantáneo o con registro continuo de la medida, con medición local o transmisión a distancia de unos centenares o miles de metros.

A continuación se presentan dos cuadros comparativos de los instrumentos más importantes utilizados, tanto para medir sólidos como líquidos.

Instrumentos para medir nivel de sólidos:

 Instrumentos para medir nivel de líquidos:

 

Se pide realizar con la información suministrada en los mismos, un mapa mental sobre “Medidores de Nivel”, el cual deberá ser escaneado y enviado por correo electrónico.

Respuesta Transitoria de un Sistema Lineal

Una vez que los diagramas o bloques son desarrollados, el siguiente paso es llevar a cabo el análisis de los sistemas. Existen dos tipos de análisis: cuantitativo y cualitativo. En el análisis cuantitativo, el interés es obtener la respuesta exacta de los sistemas de control debido a una señal de excitación específica. En el análisis cualitativo, es de interés las propiedades generales de los sistemas de control.

En un sistema de primer orden, las señales de prueba que se usan regularmente son funciones rampa, escalón, e impulso.

Con estas señales es simple efectuar el análisis matemático y/o experimental de los sistemas de control. Es típico que en el análisis de la respuesta temporal o transitoria se emplee la forma de entrada a la que el sistema estará sujeto con mayor frecuencia bajo una operación normal.

Se tienen las señales de prueba:

•  Función Rampa: Se emplea cuando se supone que las entradas para un sistema de control son funciones del tiempo que cambian gradualmente.

•   Función Escalón: Se emplea cuando se supone que el sistema estará sujeto a perturbaciones repentinas.

•   Función Impulso: Se emplea cuando se supone que el sistema estará sujeto a entradas de choque.

La respuesta en el tiempo de un sistema de control consta de dos partes: la respuesta transitoria y la respuesta en estado estable, que es comúnmente denominada de régimen estacionario.

La respuesta transitoria se refiere al comportamiento del sistema que va del estado inicial al estado final.

La respuesta de estado estacionario se refiere a la manera en la cual se comporta la salida del sistema conforme el tiempo, cuando éste tiende al infinito.

La característica más importante del comportamiento dinámico de un sistema de control es la estabilidad absoluta, es decir, si el sistema es estable o inestable.

Un primer método para conocer la estabilidad absoluta de un sistema es calcular las raices del polinomio característico y observar que todas estén en el semiplano negativo.

 Investigar: ¿Cómo se representan gráficamente y en forma matemática las funciones: rampa, escalón e impulso? Y ¿Cuáles son los criterios de estabilidad utilizados en Sistemas de Control? ¿Quién fue: Routh, Hurwitz, Nichols y Nyquist?

Tipos de control

En los inicios de la era industrial, el control de los procesos se llevo a cabo mediante tanteos basados en la intuición y la experiencia acumulada. Más tarde, el mercado exigió mayor calidad en las piezas fabricadas, lo que condujo al desarrollo de teorías para explicar el funcionamiento del proceso.

Se desarrollaron términos tales como:

Variable controlada : es el flujo, nivel, temperatura, presión, etc. del proceso que queremos controlar. (variable del proceso PV)

Variable manipulada : es la presión (3-15 psi), corriente (4-20mA) (variable de control CV).

Elemento Primario de Medición: Son los medidores de campo, básculas, medidor de flujo, medidor de nivel.

Elemento Final de Medición: válvulas, variadores de velocidad, solenoides, etc.

Rango: límites de medición de un instrumento o transmisor.

Span: diferencia entre el máximo y mínimo del rango del instrumento.

Set-point: es el valor al que tiene que llegar la variable del proceso.

Existen algunos tipos de control para procesos industriales, de los más usados son:

El control todo-nada (de dos posiciones)

El control de lazo abierto

El control de lazo cerrado (PID)

CONTROL TODO – NADA: En este tipo de control, el elemento final de control se mueve rápidamente entre una de dos posiciones fijas a la otra, para un valor único de la variable controlada.

CONTROL LAZO ABIERTO: En el control de lazo abierto, se puede identificar porque no tiene un elemento de medición en la salida del proceso. Por lo tanto no puede verificar si se llego al set-point que se quiere. (No tienen realimentación) Ejemplos: Lavadoras, tostador de pan, semáforos, dosificadores, LDC, hornos de microondas, etc.

CONTROL DE LAZO CERRADO: Este tipo de control, incluye dentro de sus elementos al medidor de la variable del proceso, para que su señal sea comparada con el set-point. Se le llama control de lazo cerrado, porque el elemento primario de medición siempre está viendo la variable del proceso y le indica al controlador las variaciones que está teniendo este para que envíe la salida necesaria al elemento final y así lleve al proceso a los valores deseados (set-point).

El lazo de control cerrado típico, está formado por el proceso, el elemento primario de medición, el controlador y el elemento final.

 Investigar las ventajas y desventajas de cada tipo de control.