INSTRUMENTOS DE MEDIDA
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
Instrumento
de medida que permite medir longitud, volumen, extensión o capacidad mediante
la comparación de elementos estandarizados, que se utilizan como referencia, y
luego asignar valores mediante un instrumento de escala con la unidad.
SENSOR
Un
sensor es un elemento idóneo para tomar, percibir o sensar una señal física
proveniente del medio ambiente y convertirla en una señal de naturaleza
transducible.
Los
sensores son dispositivos electrónicos con la capacidad de detectar la
variación de una magnitud física tales como temperatura, iluminación,
movimiento y presión; y de convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica
ya sea analógica o digital.
TRANSMISOR
El
transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a
distancia a un instrumento indicador, registrador, controlador o una
combinación de estos. Es un equipo que emite una señal, código o mensaje a
través de un medio. 
SEÑAL DIGITAL
La señal digital, es una señal
discreta cuantificada que se expresa en Bits (número finito de amplitudes). La
lógica binaria utilizada es (0,1) se determina en conjunto con la amplitud la
cual cambia cada segundo. “T=Tiempo”. Contiene variables eléctricas con dos
niveles bien diferenciados que se alternan en el tiempo transmitiendo
información según un código previamente acordado. Cada nivel eléctrico
representa uno de dos símbolos: 0 o 1
SEÑAL ANALOGA
Es la señal que se transmite con
información representada en una función matemática continua. Las señales
análogas suelen ser adecuadas para transmitir vídeo y audio, expandiéndose
mediante ondas senoidales, logrando ser solo leídas por dispositivos que estén
diseñados para este fin en específico.
CONTROLADOR
Es un elemento de software
utilizado en diversos sistemas operativos, también llamado manejador de
dispositivo, device driver o driver.
ACTUADOR
Un
actuador es un dispositivo que convierte la energía en movimiento o que se
utiliza para aplicar fuerza. El dispositivo toma energía de una determinada
fuente (que puede ser energía creada por aire, líquido o electricidad) y la
convierte en el movimiento deseado.
EXACTITUD
La
exactitud es el grado de concordancia entre el resultado de las medidas y el
valor verdadero de la magnitud que se pretende medir.
La
exactitud está relacionada con la incertidumbre sistemática, que introduce
desviaciones siempre en el mismo sentido que alejan el valor medido del
verdadero (particularmente el error de cero).
PRECISION
La precisión es
la cualidad de un instrumento por la que tiende a dar lecturas muy próximas
unas a otras, es decir, es el grado de dispersión de las mismas. Un instrumento
puede tener una pobre exactitud, pero una gran precisión.
Por lo tanto,
los instrumentos de medida estarán diseñados por los fabricantes para que sean
precisos, y como periódicamente se descalibran, deben reajustarse para que sean
exactos. A señalar que el término precisión es sinónimo de repetibilidad.
INCERTIDUMBRE
ERROR DE MEDIDA
El error de la
medida es la desviación que presentan las medidas prácticas de una variable de
proceso con relación a las medidas teóricas o ideales, como resultado de las
imperfecciones de los aparatos y de las variables parásitas que afectan al
proceso. Es decir:
SENSIBILIDAD
La sensibilidad
(sensitivity) es la razón entre el incremento de la señal de salida o de la
lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haberse
alcanzado el estado de reposo.
Es
la capacidad de un instrumento de medida para apreciar cambios en la magnitud
que se mide, de tal forma que los más sensibles son capaces de detectar cambios
más pequeños.
Hay
que señalar que no debe confundirse la sensibilidad con el término de zona
muerta; son definiciones básicamente distintas que antes era fácil confundir
cuando la definición inicial de la sensibilidad era “valor mínimo en que se ha
de modificar la variable para apreciar un cambio medible en el índice o en la
pluma de registro de los instrumentos”.
REPETITIBILIDAD
La sensibilidad
(sensitivity) es la razón entre el incremento de la señal de salida o de la
lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haberse
alcanzado el estado de reposo.
A
mayor repetibilidad, es decir, a un menor valor numérico, los valores de la
indicación o señal de salida estarán más concentrados, es decir, habrá menos
dispersión y una mayor precisión.
HISTERESIS
La
histéresis (hysteresis) es la diferencia máxima que se observa en los valores
indicados por el índice o la pluma del instrumento o la señal de salida para el
mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la
escala en los dos sentidos, ascendente y descendente.
RESOLUCION
En
los instrumentos digitales, la resolución es el cambio de valor de la variable
que ocasiona que el dígito menos significativo se modifique. Por ejemplo, un indicador
digital de temperatura en el que se lee 531,01 °C, el dígito menos
significativo es el último 1.
DERIVA
La
deriva está expresada usualmente en porcentaje de la señal de salida de la
escala total a la temperatura ambiente, por unidad, o por intervalo de
variación de la temperatura. Por ejemplo, la deriva térmica de cero de un
instrumento en condiciones de temperatura ambiente durante 1 mes fue de 0,2%
del alcance.
TRAZABILIDAD METEOROLOGICA
Es una cadena ininterrumpida de comparaciones y con todas las incertidumbres determinadas.
La trazabilidad
metrológica garantiza que los resultados de medida sean comparables entre sí,
independientemente del lugar y tiempo en que se hayan realizado facilitando el
que puedan ser universalmente aceptados.
RUIDO
Son
perturbaciones que degradan la calidad que hace en general que la señal
recibida pueda diferir de la que ha transmitido el emisor, es decir limitan la
transmisión del enlace.
En
las:
- Analógicas se degrada la calidad de la señal.
- Digitales los bits erróneos.
Cualquier
perturbación eléctrica o señal accidental no deseada que modifica la
transmisión, indicación o registro de los datos deseados. Un caso especial es
la interferencia de radiotransmisores RFI (Radio Frequency Interference).
Puede
expresarse en unidades de la señal de salida o en tanto por ciento del alcance.
LINEALIDAD
La
aproximación de una curva de calibración a una línea recta, es decir es una
curva característica de la medida. En la regla de los intervalos son a veces
demasiados cortos o demasiado largos o simplemente acertados, en consecuencia,
las desviaciones son desiguales o no lineales.
LINEALIDAD BASADA EN PUNTOS
Falta
de linealidad expresada en forma de desviación máxima con relación a una línea
recta que pasa a través de los puntos dados correspondientes al cero y al 100%
de la variable medida.
AMPLIFICADORES
Aumentar
su potencia además de su intensidad para que no sufra distorsión o atenuación
por el proceso de medición sobre todo si la impedancia de entrada del circuito
sensor no es suficientemente alta, esto se logra garantizando que la señal a
medir tenga un nivel mínimo de potencia entregada.
CALIBRACION
La confianza,
en la bondad y en las indicaciones de los instrumentos de indicación y control,
depende de la gestión de calibraciones y es vital para la producción de calidad
de una planta.
SISTEMAS DE CONTROL
Un
sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden
regular su propia conducta o la de otro sistema, La finalidad de un sistema de
control es conseguir, mediante la manipulación de las variables de control, un
dominio sobre las variables de salida, de modo que estas alcancen unos valores
prefijados, con pocas probabilidades de fallos.
LAZO ABIERTO DE CONTROL
Es
el camino que sigue la señal sin realimentación.
En
el lazo de control abierto el operador ajusta la válvula manual en la forma que
cree conveniente para igualar el caudal del líquido de salida con el de
entrada. Si los caudales de entrada y salida son muy diferentes con picos de
consumo desiguales, al operador le será difícil mantener un nivel constante de
modo que tendrá que hacer ajustes con frecuencia.
En
ambos, tanto en los lazos abierto de control como en los cerrados se observa
que existen elementos definidos como el elemento de medida, el transmisor, el
controlador, el indicador, el registrador y el elemento final.
EXPOSICION
BIBLIOGRAFIA
Acedo.J. (2006). Instrumentación y control básico
de Procesos. España: Ediciones Díaz de Santos.
Creuz.A. (2010). Instrumentación Industrial.
Mexico: Alfaomega grupo editor, SA.
Hernandéz.R. (2010). Introducción a los sistemas de
control, aplicación y simulación con matlab. Mexico: Pearson educatión.
Ogata.K. (2003). Ingeniería de control moderna.
Madrid: Pearson educación.
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