INSTRUMENTACININTRODUCCIN:Los procesos industriales exigen el control de la fabricacin de los diversos productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos: La fabricacin de los productos derivados del petrleo, de los productos alimenticios, la industria cermica, las generadoras de energa, la siderurgia, los tratamientos trmicos, la industria papelera, la industria textil, etc. En todos estos procesos es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presin, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de roco, etctera. Los instrumentos de medicin y control permiten el mantenimiento y la regulacin de estas constantes en condiciones ms idneas que las que el propio operador podra realizar. En los inicios de la era industrial, el operario llevaba a cabo un control manual de estas variables utilizando slo instrumentos simples, manmetros, termmetros, vlvulas manuales, etc., control que era suficiente por la relativa simplicidad del proceso. Sin embargo, la gradual complejidad con que estos se han ido desarrollando ha exigido su automatizacin progresiva por medio de los instrumentos de medicin y control. Estos instrumentos han ido liberando el operario de su funcin de actuacin fsica directa en la planta y al mismo tiempo, le han permitido una labor nica de supervisin y vigilancia del proceso desde centro de control automatizados situados en el propio proceso o bien en salas aisladas separadas; asimismo, gracias a los instrumentos ha sido posible fabricar productos complejos en condiciones estables de calidad o muy difciles de conseguir realizando exclusivamente un control manual. Los procesos industriales a controlare pueden dividirse ampliamente en dos categoras: procesos continuos y procesos discontinuos. En ambos tipos de procesos, deben mantenerse en general las variables (presin, caudal, nivel, temperatura, etc.), bien en un valor deseado fijo, bien en un valor variable con el tiempo de acuerdo con una relacin predeterminada, o bien guardando una relacin predeterminada con otra variable. El sistema de control que permite este mantenimiento de las variables puede definirse como aquel que compara el valor de la variable o condicin a controlar con valor deseado y toma una accin de correccin de acuerdo con la desviacin existente sin que el operario intervenga en absoluto. Es sistema de control exige pues, para que esta comparacin y subsiguiente correccin sean posibles, que se incluya una unidad de medida, una unidad de control, un elemento final de control y el propio proceso. Este conjunto de unidades forman un bucle o lazo que recibe el nombre lazo de control. El lazo de control puede ser de dos tipos de lazo abierto o de lazo cerrado.

INSTRUMENTOS DE CONTROL:Los instrumentos de control empleados en la industria de proceso tales como qumica, petroqumica, alimenticia, metalrgica, energtica, textil, papel, etc., tienen su propia terminologa; los trminos empleados definen las caractersticas propias de medida y de control y las estticas y dinmicas de los diversos instrumento utilizados, as los instrumentos de control son elementos que en conjunto conforman el lazo de control:

-Indicadores, registradores, controladores, transmisores y vlvulas de control. La terminologa empleada se ha unificado con el fin de que los fabricantes, los usuarios y los organismos o entidades que intervienen directa o indirectamente en el campo de la instrumentacin industrial empleen el mismo lenguaje. Las definiciones de los trminos empleados se relacionan con las sugerencias hechas por la SAMA (Scientific Apparatus Makers Association) en su norma PMC 20-2-1970.

CLASES DE INSTRUMENTOS.Los instrumentos de medicin y de control son relativamente complejos y su funcin puede comprenderse bien si estn incluidos dentro de una clasificacin adecuada. Como es lgico, pueden existir varias formas de clasificar los instrumentos, cada una de ellas con sus propias ventajas y limitaciones. Se considerarn dos clasificaciones bsicas: la primera relacionada con la funcin del instrumento y la segunda con la variable de proceso.

FUNCIN DEL INSTRUMENTO:Los instrumentos ciegos son aquellos que no tienen indicacin visible de la variable. Los instrumentos ciegos son los instrumentos de alarma, tales como preostatos y termostatos (interruptores que actan con la presin y con la temperatura). Son tambin instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presin, nivel y temperatura sin indicacin. Los instrumentos indicadores disponen de un ndice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Los instrumentos registradores registran con trazo continuo o a puntos la variable. Los transmisores captan la variable de proceso a travs de un elemento que detecta la variable medible por cambios en la presin, fuerza, posicin, medida elctrica, etc., llamados elementos primarios, y transmiten a distancia en forma de seal neumtica (3 a 15psi) o electrnica (4 a 20mA CC), un valor dado de la variable medida, es representado por un valor de la seal neumtica o electrnica. El elemento primario puede o no forma parte del transmisor, en el primer caso es de ejemplo un termmetro, en el segundo caso puede ser un medidor de flujo que transmite a travs de una diferencial de presin al transmisor, colocado a la distancia. Los transductores reciben la seal de entrada funcin de una o ms cantidades fsicas y la convierten modificada o no a una seal de salida. Estos transductores pueden ser: PP/I (Presin de Proceso a Intensidad) o PP/P (Presin de Proceso a Presin Neumtica), un transmisor, un rel. Los convertidores son aparatos que reciben una seal de entrada neumtica (3-15Psi) o electrnica (4-20mA CC) procedente de un instrumento y despus de modificarla envan la resultante en forma de seal de salida estndar. Por ejemplo: Un convertidor P/I (seal de entrada neumtica a seal de salida electrnica), I/P (seal de entrada electrnica a seal de salida neumtica). Nota: Diferencia entre el transductor y el convertidor se deriva en que el transductor toma la seal directamente del proceso y el convertido de toma la seal de otro instrumento y la convierte. Los receptores reciben las seales procedentes de los transmisores y las indican o registran. Los receptores controladores envan otra seal de salida normalizada a los valores de 3-15Psi en seal neumtica o 4-20mA CC en seal electrnica, que actan sobre el elemento final.

Los controladores comparan la variable controlada (Presin, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una accin correctiva de acuerdo con la desviacin. El elemento final de control recibe la seal del controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control.

EN FUNCIN DE LA VARIABLE DEL PROCESO:De acuerdo con la variable de proceso, los instrumentos se dividen en instrumentos de caudales, nivel, presin, temperatura, densidad y peso especfico, humedad y punto de roco, viscosidad, posicin, velocidad, pH, conductividad, frecuencia, fuerza, turbidez, etc. Esta clasificacin corresponde especficamente al tipo de las seales medidas siendo independiente del sistema empleado en la conversin de la seal de proceso. De este modo, un transmisor neumtico de temperatura de bulbo y capilar (termmetro), es un instrumento de temperatura a pesar de que la medida se efecta convirtiendo las variaciones de presin del fluido que llena el bulbo y el capilar, en un nivel que referenciamos a una temperatura marcada. El aparato receptor de la seal neumtica del transmisor anterior es un instrumento de temperatura, si bien, al ser receptor neumtico lo podramos considerar instrumento de presin, caudal, nivel o cualquier otra variable, segn fuera la seal medida por el transmisor correspondiente; un potencimetro puede ser un instrumento de temperatura, de conductividad o de velocidad, segn sean las seales medidas por los elementos primarios de termopar, electrodos o dnamo. Asimismo, esta clasificacin es independiente del nmero y tipo de transductores existentes entre el elemento primario y el instrumento final. As ocurre en el caso de un transmisor electrnico de nivel de 420mA CC, un receptor controlador con salida de 4-20mA CC, un convertidor intensidad-presin (I/P) que transforma la seal de 4-20mACC a una neumtica de 3-15Psi y la vlvula neumtica de control; a todos estos instrumentos se le consideran de nivel. En la designacin del instrumento se utiliza en el lenguaje comn las dos clasificaciones expuestas anteriormente. Y de este modo, se consideran instrumentos tales como transmisores ciegos de presin, controladores registradores de temperatura, receptores indicadores de nivel, receptores controladores registradores de caudal, etc.CAMPO Elementos primarios Presin CAMPO O PANEL DE CONTROL Convertidores o instrumentos auxiliares

PT

Caudal

FT

Elementos Finales de control

Nivel

LT

LI

LR

LIC

LRC

Indicadores Registradores Temperatura

Indicadores Registradores Controladores

TTTransmisores

Receptores

Se consideran dos tipos de instrumentos de acuerdo a su instalacin, instrumentos de campo e instrumentos de panel; el primero son los instrumentos locales situados en el proceso o en sus proximidades, mientras que el segundo son los instrumentos montanos en paneles o consolas.