Portal para Investigadores y Profesionales

Encuentra más Cursos o Publica tu Contenido en ElPrisma.com





Elementos de Medida en Automatización y Robótica Industrial



Enlaces Patrocinados






Navigation bar
  Start Previous page
 1 of 6 
Next page End 1 2 3 4 5 6  

Investigación desarrollada y enviada por: Ing. Iván Escalona
Introducción a los Elementos de Medida
Elementos de medida
Características estáticas y dinámicas
Medida de la presión
Medidas de fuerza y peso
Medidas del pH
Medidas del Nivel
Medidas de Temperatura
Medidas de Flujo
Medidores de Vórtice
Medidores ultrasónicos de flujo
Transmisión de Señales
Tipos de Transmisores
Bibliografía
Lecturas recomendadas
Conclusiones
Introducción a los Elementos de Medida
El concepto de control, data desde la época de los griegos, en la que se construyeron
diferentes tipos de mecanismos, tales como: un reloj de agua, lámparas de aceite, etc.
Así como un mecanismo para abrir y cerrar las puertas de uno de los templos más
concurridos en esa época (Ktesibios), el cual generaba un peculiar viento, con lo que la
gente creía que era un acto de poder creado por los dioses olímpicos.
El hombre, sabiéndose limitado en sus capacidades, ha creado artificios que le permitan
ampliar la forma de hacer las cosas, creando dispositivos que puedan  controlar algunas
variables que se consideran necesarias para aplicarlas en diversos procesos industriales.
Hay quienes, apoyados en el marcado desarrollo de nuevas tecnologías en este siglo que
comienza, consideran que esto se puede conseguir fácilmente, con la ayuda de robots
que reemplacen “el trabajo de los seres humanos”, ya que a “más tecnología”, “más
calidad,  menores costos y, por tanto, bajo precio”.
En las últimas décadas “la industria europea, ha invertido la mayor parte de su
presupuesto en maquinaria y robótica” y “se estima que en los próximos años la
cantidad de robots en Europa y EU aumentará notablemente”.
En cuanto a los robots, se prevé que sus “capacidades y versatilidad” “continúen
expandiéndose” y sus precios bajen.
Según la previsión de los expertos, a largo plazo, el número de las actividades realizadas
por los robots alcanzará el 80% de todos los sectores de la economía.
Los programa de producción agropecuaria guiados por sensores, la ingeniería genética,
las granjas moleculares, las operadoras informatizadas con reconocimiento de voz, los
cajeros automáticos, los sistemas de comunicación, la automatización de las oficinas
hasta el punto de la oficina virtual, muestran sólo algunos de los sectores y áreas de la
producción, hasta dónde está llegando el novedoso avance tecnológico.
 r
Los beneficios de la tecnología: costos bajos, procesos más rápidos, aumento de la
competitividad y la eficiencia, tienen un impacto en la sociedad que conviene analizar.
En los lugares donde la industrialización es más palpable, las tasas de empleo se verán
directamente afectadas.
Elementos de medida
En cualquier sistema de control automático es necesaria la medida de las variables a
controlar.  
Además de las variables a controlar es habitual la medida de otras variables de manera
que se tenga un mejor conocimiento de lo que sucede en el proceso.
La medida de las magnitudes del proceso (presiones, fluidos, temperaturas, pH,
humedad, velocidad, etc.) la realizan los elementos primarios, los que, en la mayoría de
los casos, las transforman en magnitudes de otra especie (presiones neumáticas,
potenciales eléctricos, desplazamientos mecánicos, etc.) pero fáciles de medir o de
transmitir a distancia.
Los instrumentos que producen esta transformación de variables se conocen con le
nombre de transductores.  Se pretende que exista una relación analógica entre los
valores de la magnitud medida y la salida del transductor.
Hay casos en que no es posible medir directamente la magnitud a controlar.  Entonces se
recurre a la medida de otra magnitud de la cual depende la primera.  Por ejemplo, en
un horno de templado la magnitud que interesa mantener constantemente es el temple
del acero.  Las dificultades de medida rápida, precisa y continua del temple obligan a
recurrir al control de temperatura del horno.
CONTROLADOR AUTOMÁTICO
Un controlador automático compara la señal de salida con una referencia (valor
deseado), determina el error y produce una señal de control que trata de reducir el
error a cero o a un valor menor.
Amplificado
Realimentación
Elemento Final
de Control
Planta
Controlador
e
u
s
Características estáticas y dinámicas
Para el estudio de la automatización de un proceso interesa el conocimiento de las
relaciones existentes entre las variables de entrada y salida (variable manipulada y
variable controlada) cuando no hay variaciones en el tiempo esto es, en condiciones de
equilibrio.  Las relaciones entre las variables, en condiciones de equilibrio son las
características estáticas.  Así, en el proceso representada en l a siguiente figura, a cada
gasto de entrada Q1 corresponder, después de alcanzado al equilibrio, un cierto nivel h.
Las relaciones h = f (Q1) expresa una de las características estáticas de proceso.
En las relaciones que expresan las características estáticas no entra la variable tiempo.
Las características dinámicas pueden establecerse en los casos más sencillos, por vía
analítica, por el solo conocimiento de las leyes físicas y de las constantes del procesó.
Además de las características dinámicas del sistema de medida, son muy importantes las
siguientes propiedades:
Precisión:  Expresa el grado de concordancia entre el valor indicado por el
sistema de medida y el valor real de la magnitud.  Se representa por la
desviación, expresada en porcentaje del valor máximo.  La mejor manera de
conocer la precisión consiste en determinar la curva de error, en toda la banda
de medida.
Linealidad:  Significa que la función que relaciona la variable de salida con la de
entrada es una función lineal (geométricamente representada por una línea
inclinada).  Las desviaciones de la linealidad se expresan en porcentaje.
Histéresis:  Diferencia entre los valores indicados por el sistema pasra un mismo
valor de magnitudes de medida, cuando se ha alcanzado entre valor por valores
crecientes o por valores decrecientes.
Sensibilidad:  Representa la relación de la señal de salida y la señal de entrada. 
Para la misma señal de entrada, la salida es tanto mayor cuanto mayor sea la
sensibilidad.
Medida de la presión
Las medidas de presión son muy importantes en procesos continuos en el que hay que
tratar con fluidos
Q1
Q2
R
h
Los elementos primarios para medir la presión pertenecen a las siguientes categorías
principales:
Manómetros de líquidos
Fuelles
Diagramas
Vacuómetros de varios tipos
Elementos piezoeléctricos o piezorresistivos
Elementos con detectores extensiométricos (Strain Cages)
Elementos capacitivos
Elementos de reluctancia
En el Control Industrial interesan tres conceptos ligeramente diferentes de la presión.
Normalmente se mide la presión manométrica, que representan la diferencia entre la
presión absoluta en el lugar de la instalación y la presión atmosférica.
Algunas veces interesa la medida de la presión absoluta, especialmente cuando se miden
presiones inferiores a la atmosférica.
Cuando se trata de medidas de flujo, en sistemas de ventilación, etc, es muy usual
también la medida de la presión diferencial.
Estos conceptos se ilustran en la siguiente figura:
Manómetros de líquido Son los instrumentos más antiguos para medir la presión. Se
basan en el equilibrio de columnas líquidas. Actualmente se usan poco en procesos
industriales en virtud de la desventajas que resultan de la presencia del líquido.
Los tipos de manómetro de líquido de mayor uso son:
Manómetro de tubo en U, de ramas iguales
Manómetro de flotador, Manómetro de tubo sencillo, Manómetro de campana
Manómetro anular
Algunos de estos tipos no son más que indicadores y no interesan en el control
automático. En la figura siguiente solamente se indican el funcionamiento esquemático
de los manómetros indicadores.
En los manómetros de otros tipos, la variable de salida es un movimiento mecánico. Son
apropiados para actuar sobre transmisores de señal o instrumentos de entrada en los
controladores neumáticos.
Previous page Top Next page
Comparte ElPrisma.com en:   Tweet     Mister Wong 


Es política de El Prisma.com cumplir con las leyes nacionales y tratados internacionales que protegen la propiedad intelectual y los Derechos de Autor (Copyright). Los textos mostrados en esta página han sido enviados por nuestros usuarios que han declarado ser los autores de los mismos y han permitido su uso por parte de www.elprisma.com, si usted considera que la información contenida en esta página viola sus derechos de autor, por favor envíenos su notificación de infracción a sugerencias1[en]elprisma.com y removeremos los textos de nuestros servidores. Condiciones de Uso.

Administración de Empresas y Negocios, Economía y Finanzas, Mercadeo y Publicidad, Arquitectura, Diseño Gráfico, Diseño Industrial, Teología, Pedagogía, Ciencias Políticas, Derecho, Historia, Bellas Artes, Comunicación y Periodismo, Español y Literatura, Filosofía, Ingeniería Civil, Ingeniería de Minas y Petróleos, Ingeniería de Sistemas e Informática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Ingeniería Industrial, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Química, Biología, Física, Geografía, Matemáticas, Química, Medicina, Odontología, Psicología, Agronomía, Veterinaria, Zootecnia.