Práctica1-sensores

8/18/2019 Práctica1-sensores

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MANUAL DE PROCEDEMIENTOS DE PRÁCTICAS

LABORATORIO SENSORES Y TRANSDUCTORESCARRERA INGENIERÍA ELECTRÓNICASEDE QUITO

Elaborado por:Ing. José Luis Bucheli / Ing. LuisaSotomayor

Revisado por:Ing. Johanna Celi

Aprobado por:

Fecha de Elaboración08/03/2016

Fecha de Revisión Número de Resolución Consejo deCarrera:

DATOS INFORMATIVOS

a. MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA:Sensores y Transductores

b. No. DE PRÁCTICA:Primera

c. NÚMERO DE ESTUDIANTES POR MÓDULO:

d. NOMBRE INSTRUCTOR:Ing. Luisa Sotomayor

e. TIEMPO ESTIMADO:2 horas

DATOS DE LA PRÁCTICA

a. TEMA:FAMILIARIZACIÓN CON EL EQUIPO DEL LABORATORIO (SENSORETRANSDUCTORES)

b. OBJETIVO GENERAL

Cuando haya completado esta práctica usted habrá aprendido:A reconocer y distinguir diferentes tipos de sensores y la aplicabilidad en laindustria.

c. OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Leer la información teórica de sensores y transductores, impartida enclase. Realizar la caracterización de los diferentes tipos de sensores de proximidad

presentes en el laboratorio.

d. MARCO TEÓRICO:Introducción


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Aprobado por:



En los procesos industriales como: química, petroquímica, alimenticia, metalúrgica,energética, textil, papel, etc. Es necesario controlar y mantener constantes algunasmagnitudes(variables físicas), tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH,la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de rocío, etcétera. La medición de estasvariables se realiza por medio de un sensor, pero, el que al final entrega un resultado“comprensible” es un instrumento, mismo que se encuentra en las instalaciones industriales.Los instrumentos de medición y control permiten el mantenimiento y la regulación de estasconstantes en condiciones más idóneas que las que el propio operador podría realizar.

Clases de instrumentos

Se considerarán dos clasificaciones básicas: la primera relacionada con la función delinstrumento y la segunda con la variable del proceso.

En función del instrumento

Instrumentos ciegos.- son aquellos que no tienen indicación visible de la variable, tales comopresostatos y termostatos (interruptores de. presión y temperatura respectivamente),poseen un punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valorseleccionado. Son también instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presión, nivel ytemperatura sin indicación.

Instrumentos indicadores.- Disponen de un índice y de una escala graduada análoga odigital en la que puede leerse el valor de la variable.

Instrumentos registradores.- Registran con trazo continuo o a puntos la variable, y puedenser circulares o de gráfico rectangular o alargado según sea la forma del gráfico.

Los elementos primarios.- Se encuentran en contacto con la variable y utilizan o absorbenenergía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta ala variación de la variable controlada. El efecto producido por el elemento primario puede

ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica, etc. Por ejemplo: en loselementos primarios de temperatura de bulbo y capilar, el efecto es la variación de presióndel fluido que los llena y en los de termopar se presenta una variación de fuerzaelectromotriz.


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Aprobado por:



Los transmisores .- Captan la variable de proceso a través del elemento primario y latransmiten a distancia en forma de señal neumática de margen 3 a 15 psi (libras por pulgadacuadrada) equivalente en unidades métricas de 0,2 a 1 bar (0,2 a 1 kg/cm2) o electrónica de4 a 20 mA de corriente continua. Asimismo, se emplean señales electrónicas de 1 a 5 mAc.c., de 10 a 50 mA C.c. y de 0a 20 mA cc, si bien la señal normalizada es de 4-20 mA c.c. Laseñal digital utilizada en algunos transmisores inteligentes es apta directamente paraordenador. El elemento primario puede formar o no parte integral del transmisor.

Los transductores.- Reciben una señal de entrada, función de una o más cantidades físicas y

la convierten, modificada o no a una señal de salida. Son transductores, un relé, un elementoprimario, un transmisor, un convertidor PP/1 (presión de proceso a intensidad), unconvertidor PP/ P (presión de proceso a señal neumática), etc.

Los convertidores.- Son aparatos que reciben una señal de entrada neumática (3-15 psi) oelectrónica (4-20 mA c.c.) procedente de un instrumento y después de modificarla envían laresultante en forma de señal de salida estándar. Ejemplo: un convertidor P/1 (señal deentrada neumática a señal de salida electrónica, un convertidor I/P (señal de entradaeléctrica a señal de salida neumática). Conviene señalar que a veces se confunde convertidorcon transductor. Este último término es general y no debe aplicarse a un aparato queconvierta una señal de instrumentos.

Los receptores.- Reciben las señales procedentes de los transmisores y las indican oRegistran. Los receptores controladores envían otra señal de salida normalizada a los valoresya indicados 3-15 psi en señal neumática, o 4-20 mA c.c. en señal electrónica, que actúansobre el elemento final de control.

Los controladores .- Comparan la variable controlada (presión, nivel, temperatura) con unvalor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación. La variablecontrolada la pueden recibir directamente, como controladores locales o bienindirectamente en forma de señal neumática, electrónica o digital procedente de un

transmisor.

El elemento final de control.- Recibe la señal del controlador y la modifica.


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En el control eléctrico el elemento suele ser una válvula motorizada que efectúa su carreracompleta accionada por un servomotor eléctrico.

En función de la variable de proceso

De acuerdo con la variable del proceso, los instrumentos se dividen en instrumentos decaudal, nivel, presión, temperatura, densidad y peso específico, humedad y punto de rocío,viscosidad, posición, velocidad, pH, conductividad, frecuencia, fuerza, turbidez, etc. Estaclasificación corresponde específicamente al tipo de las señales medidas siendo

independiente del sistema empleado en la conversión de la señal de proceso.

En la figura 1 se muestra los instrumentos de campo y de panel; la primera designaciónincluye los instrumentos locales situados en el proceso o en sus proximidades (es decir, entanques, tuberías, secadores, etc.) mientras que la segunda se refiere a los instrumentosmontados en paneles, armarios o pupitres situados en salas aisladas o en zonas del proceso.

Fig.1: Clases de Instrumentos


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Código de identificación de instrumentos

Para designar y representar los instrumentos de medición y control se emplean normasmuy variadas que a veces varían de industria en industria, como por ejemplo la Sociedad deInstrumentos de Estados Unidos, ISA (Instrument Society of America) cuyas normas tienenpor objeto establecer sistemas de designación (código y símbolos) de aplicación a lasindustrias químicas, petroquímicas, aire acondicionado, etc.Ejemplo que se muestra con la Norma ISA-55.1-84 y su tabla1 de identificación.

Tabla1: Letras de Identificación


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- IR: Indicador de radio actividad.- MR: registrador de humedad.- PSV: Válvula de seguridad de presión o vacío- FFRT-3: Transmisor- registrador de relación de caudales en el bucle 3.- FFS-124A: Interruptor de alarma de relación de caudales, primero del bucle 124.- FFS-124B: Interruptor de alarma de relación de caudales, segundo del bucle124.- ZSL-208: Luz piloto para seguridad de velocidad o frecuencia en el bucle 208.

e. MARCO PROCEDIMENTAL:

Práctica 1: Identificación de sensores

Conozca, analice e investigue las características principales de los diferentes tipos desensores que se encuentran en el laboratorio anote los resultados en las tablas sección (g) dela práctica 1,

Así también tome fotografías de los dispositivos e indique sus partes, adjunte en la sección(g).

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIALCONSUMIBLE)

Laptop u ordenador (traer)

g. REGISTRO DE RESULTADOS


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Módulo 1:

SÍMBOLO SENSOR / ACTUADOR CÓDIGO CARACTERÍSTICAS


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Módulo 2:

SÍMBOLO SENSOR /ACTUADOR

CÓDIGO CARACTERÍSTICAS


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Aprobado por:



Módulo 3:




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Aprobado por:



Módulo 4:




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Aprobado por:



Módulo 5:




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Aprobado por:



Utilizando códigos de identificación realice un esquema del tablero de control principal del MPS.

h. ANEXOSSi los espacios en las tablas son insuficientes adicione en hojas aparte como anexos.

i. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

Instrumentación Industrial, Antonio Creus Solé, Edición ALFAOMEGA, Barcelona, España, 1997, pp 1-39

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