INST 3600 – Lección 1

Curso: Principios de Instrumentación
Tema: Conceptos Básicos de Instrumentación
Sub-Tema: Definiciones de Instrumentación
Código: INST 3600 / ELE 2307
Lección: 1
Profesor: James Robles
DEFINICIÓN DE INSTRUMENTACIÓN:
Instrumentación es la disciplina que se encarga de la medición, indicación, transmisión, registro y
control de variables físicas dentro de un proceso industrial; cumpliendo con los parámetros
operacionales del proceso y con las regulaciones vigentes.
Variable Física:
Una variable física es una manifestación palpable de condiciones naturales de la materia. Ejemplos de
estas variables son: presión, nivel, flujo y temperatura.
Otras variables incluyen: pH y conductividad en soluciones acuosas; voltaje, corriente y resistencia
eléctrica; densidad y viscosidad de fluidos; tensión, dureza y elasticidad de materiales; turbulencia,
opacidad y consistencia de fluidos, etc.
Medición de Variables Físicas:
Acción por la cual se le asigna un valor numérico (cuantificar) y una unidad de ingeniería a una variable
física relacionada con la naturaleza de esa variable. Esta acción se logra a través de instrumentos que
tienen una indicación visual numérica y una unidad de ingeniería.
Ejemplo 1:
La presión en la tubería es de 100 psi.
Variable Física
Valor Numérico
Unidad de Ingeniería
Ejemplo 2:
El nivel del tanque es de 12 ft.
Variable Física
Valor Numérico
Unidad de Ingeniería
Ejemplo 3:
La temperatura del horno es de 900 °F.
Variable Física
Valor Numérico
Unidad de Ingeniería
Ejemplo 4:
El flujo de combustible es de 125 gpm.
Variable Física
Valor Numérico
Unidad de Ingeniería
Ejemplo 5:
La conductividad de la solución es de 25 μS.
Variable Física
Valor Numérico
Unidad de Ingeniería
Indicador/Medidor de Variables Físicas:
Dispositivo capaz de convertir una variable física a una señal visible, mayormente numérica acompañada
de su unidad de ingeniería para ser observada. Ejemplos de Indicadores de variables físicas son:
Manómetros/Pressure Gauge (presión), Termómetros (temperatura), Rotámetros (flujo), Mirillas de
Cristal (nivel), etc.
Pressure Gauge
(Manómetro)
Mirilla de Nivel
Rotámetro
(Metro de Flujo)
Termómetro
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Transmisor de Variables Físicas:
Dispositivo capaz de convertir una variable física a una señal electrónica, neumática o digital de
instrumentación para ser utilizada por un equipo o sistema medición, registro o control. También
conocido como transductor.
La señal más utilizada es la señal electrónica de 4–20 mA. Otra es la señal neumática de 3–15 psi y
señales digitales (HART, Foundation Fieldbus, MODBUS y Profibus).
Rosemount 3051
Differential Pressure
Transmitter
Señal de Instrumentación
4 – 20 mA
Indicador Local
Entrada de Proceso
Transmisor de Presión
Endress-Hauser
Micropilot M FMR240
Señal de Instrumentación
4 – 20 mA
Indicador Local
Sensor de Proceso
Transmisor de Nivel Ultrasónico
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Transmisor de Variables Físicas:
Yokogawa
AFX Flowmeter
Señal de Instrumentación
4 – 20 mA
Indicador Local
Sensor de Proceso
Transmisor de Flujo Electromagnético
ABB TTF300
Indicador Local
Señal de Instrumentación
4 – 20 mA
Sensor de Proceso
Transmisor de Temperatura T/C
Indicador Local
Señal de Instrumentación
4 – 20 mA
Sensor de Proceso
Transmisor de pH
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Registrador de Variables Físicas (Recorder):
Dispositivo capaz de convertir una señal de instrumentación a una data para almacenarse
permanentemente con respecto a un momento en el tiempo definido. También puede ser una
aplicación (conocido como colección de data histórica) dentro de un sistema de control para lograr el
mismo propósito.
Señal de Instrumentación
4 – 20 mA
Lectura Local
Plumillas
Papel de Grafico
Leyenda
Yokogawa 10000 Recorder
Controlador de Lazo:
Dispositivo capaz de comparar una señal de una variable física con un valor deseado y generar una señal
de control proporcional al error.
100%
M
SP
Input
O
Set Point
Control Valve
Transmitter
50%
Output
0%
A
M


Operator
Station
Flow
Loop Controller
5
Sistema de Control:
Sistema de control capaz de manejar múltiples lazos de control. Contiene un procesador centralizado,
pero es capaz de distribuir sus datos a diferentes áreas como estaciones de operación, estaciones de
ingeniería y estaciones de mantenimiento.
Foxboro T2550 DCS
A-B Micrologix 1200 PLC
Elemento Final de Control:
Dispositivo o equipo capaz de modificar la variable física hacia el valor deseado. Ejemplos son: Válvulas
de Control, Variadores de Velocidad de Motores o Dampers de Posición.
Fisher GX
Control Valve
Variable Frequency Drive (VFD)
And 3 Pumps
Damper Control Drive
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