UNIDAD I
UNIDAD IINTRODUCCION A LA INSTRUMENTACIONQUE ES UN INSTRUMENTO
DE MEDICION?Es unaparatoque se usa para compararmagnitudes
fsicasmediante un proceso demedicin.
QUE ES LA INSTRUMENTACION?Es un conjunto de instrumentos que
hacen posible la medida de una variable fsica particular y tambin
al conjunto de instrumentos de medida que permite seguir la
evolucin de un sistema fsico, cualquiera que sea el nmero de
variables fsicas involucradas.Denominaremos tambin instrumentacin a
la disciplina que estudia las tcnicas de disear, construir y
utilizar correctamente los sistemas de medida.
SISTEMA DE MEDICION
TRANSDUCTOREl transductor es el componente que convierte la
magnitud fsica a medir, en una seal elctrica. Se clasifican en 2
grupos: Los transductores activos son dispositivos que generan
energa elctrica por conversin de energa procedente del sistema
sobre el que mide. Los transductores activos no necesitan fuente de
alimentacin para poder operar. Los transductores pasivos son
aquello, en los que no se produce conversin de energa. Algn
parmetro del transductor es funcin de la magnitud que se mide, y
las variaciones de este parmetro es utilizado para modular la
energa elctrica procedente de una fuente que en este caso se
necesita.
SISTEMA DE MEDICION
ACONDICIONADOR DE SEALIncluye todas aquellas transformaciones
que deben realizarse sobre seales elctricas que resultan en la
salida del transductor, y que son previas al procesado para extraer
la informacin que se mide o evala. Existen dos razones por las que
las seales de salida del transductor deban ser acondicionadas:
Cuando el tipo de seal elctrica que se proporciona el transductor
no es una tensin, se utiliza un convertidor desde el tipo de seal
de que se trate, a tensin. La seal debe ser acondicionada para
incrementar la relacin seal ruido hasta niveles adecuados.SISTEMA
DE MEDICION
PROCESAMIENTO DE LA SEALIncluye el conjunto de transformaciones
a que debe ser sometida la seal elctrica a fin de extraer de ella,
la informacin que se busca. El procesamiento de la seal suele
contener muy diversas operaciones, ya sean lineales, no lineales,
de composicin de mltiples seales, o de procesado digital de las
seales.SISTEMA DE MEDICION
REGISTRO DE LA SEALConsiste en el almacenamiento permanente o
temporal de las seales para su posterior anlisis o supervisin. Este
operacin es necesaria si el flujo de informacin que se adquieren
supera la capacidad de procesamiento de que se disponeActualmente
los mtodos de registro que se utilizan, estn basados en una
computadora, y el soporte en que se almacena la informacin es
cualquiera de los sistemas de memoria masiva de que disponen estos
equipos (memoria, discos, etc.) SISTEMA DE MEDICION
PRESENTACION DE LA INFORMACIONLa informacin resultante del
proceso de medida debe ser presentada de forma comprensible al
operador, o elaborada e integrada para que pueda ser interpretada
por un sistema supervisor automtico. Los sistemas de presentacin de
informacin elctrica analgica tradicionales, han sido: los
indicadores de aguja, los registradores grficos de papel y los
tubos de rayos catdicos.Actualmente, los terminales alfanumricos y
grficos basados en computadoras suelen ser el mtodo ms utilizado
para presentar todo tipo de informacin. SISTEMA DE MEDICION
EXITACION O GENERADOR DE ESTIMULOEn muchos casos los sistemas no
son activos sino reactivos, y para medir cualquier magnitud, se
tiene que estimular el sistema fsico mediante seales generadas por
la propia instrumentacin de medida. Habitualmente el estmulo y el
proceso de medida deben estar sincronizados, de forma que solo las
seales que sean respuesta del estimulo sean analizadas. VENTAJAS DE
LA INSTRUMENTACION1. Ahorro de material y tiempo. Ya que puede
mantener mejor la consistencia y calidad del producto y por tanto
se ahorra materia prima. Se reducen costos, y esto permite competir
a base de calidad y precio. 2. Computo de costos. Con instrumentos
que miden la cantidad de material utilizado. 3. Seguridad de la
Planta. En reas de peligro: Fuego, gases txicos, explosiones. Los
instrumentos pueden detectar el peligro inminente de esta situacin
y activar sistemas de emergencia. 4. Actuacin instantnea. Los
instrumentos actan coordinada e instantneamente, y gracias a esto
pueden existir procesos complejos de mltiples variables. Esto es
imposible realizarlo en forma manual. 5. Permite observar el estado
de aparatos y mquinas. TIPOS DE INSTRUMENTOS DE MEDICIONSon todo
los aparatos que se utilizan para medir la intensidad o resistencia
de un flujo electromagntico o que utilizan esta energa para
realizar algn tipo de medicin como el voltmetro el ampermetro sin
embargo tambin podemos utilizar instrumentos elctricos para medir
la rugosidad, inyectores de seal, etc.
INSTRUMENTOS ELECTRICOSLa importancia de los instrumentos
elctricos de medicin es incalculable, ya que mediante el uso de
ellos se miden e indican magnitudes elctricas, como corriente,
carga, potencial y energa, o las caractersticas elctricas de los
circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la
inductancia. Adems que permiten localizar las causas de una
operacin defectuosa en aparatos elctricos en los cuales, como es
bien sabidos, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma
visual, como en el caso de un aparato mecnico. La informacin que
suministran los instrumentos de medicin elctrica se da normalmente
en una unidad elctrica estndar: ohmios, voltios, amperios,
culombios, henrios, faradios, vatios o julios
INSTRUMENTOS MECANICOSLos instrumentos mecnicos cada da son
reemplazados por electrnica que nos permite tener una mejor
resolucin y evitan errores de paralaje. Sin embargo hoy por hoy
constituyen una alternativa econmica en algunos casos. Dicho tipo
de instrumentos estn constituidos por todos aquellos que se valer
de una medicin directa a travs de un mecanismo, que nos permita
tomar la lectura del valor directamente de dicho instrumento, tales
como:Micrmetros VernierIndicadores de cartula Palpadores
Tensiometros
INSTRUMENTOS HIDRAULICOS Estos instrumentos en lugar de valer se
un mecanismo ,no es comn observarlos por el uso tan particular que
tienen, estos se valen de un sistema basado en lquidos algunos de
estos se enlistan a continuacin: Limnmetros de punta y gancho con
escala vernier Limnmetros de punta y gancho electrnicos Manmetros
de agua abierta Manmetros de agua presurizada Manmetros de mercurio
Manmetros de queroseno
INSTRUMENTOS NEUMATICOS Los instrumentos de medicin neumticos
pertenecen a la clasificacin de instrumentos de medicin de Acuerdo
al principio de operacin. Estos tipos de instrumentos requieren de
aire o un gas para su funcionamiento.Algunos ejemplos de
Instrumentos Neumticos son:
- Baumanmetro es un instrumento que permite medir la fuerza que
ejerce la sangre sobre las paredes de las arterias, su uso es de
gran importancia para el diagnstico mdico, ya que permite detectar
alguna anomala relacionada con la presin sangunea y el corazn.
- Calibradores de llantas: Este es usado para poder medir el
nivel de inflado de las llantas
INSTRUMENTOS ELECTRONICOS stos pueden ser parte del sistema que
realizar la medida o ser el propio sistema. Algunos instrumentos
son el multmetro, el osciloscopio, sondas, etc. Otros equipos no
estn directamente diseados para las medidas, como las fuentes de
alimentacin.
CRITERIOS GENERALES PARA LA SELECCIN DE INSTRUMENTOS1. Definicin
previa de la metodologa y tcnica a utilizar, para ubicar un
instrumento que corresponda con stas2. Seleccin del instrumento de
forma que pueda ser manejado por las personas que van a aplicarlo
(en trminos de la capacidad y experiencia para ello)3. Definicin
del nivel de precisin necesario en el instrumento, en el sentido de
que las preguntas sean claras y sea de fcil comprensin4.
Seleccionar instrumentos de bajo costo en funcin al presupuesto
disponible. 5. Validacin previa del instrumento. El instrumento
debe pasar por una prueba piloto para ajustarlo, afirmarlo o
descartarlo.PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS:Escribir un ensayo sobre: La
importancia de la Instrumentacin en la Industria.Agregar la
investigacin realizada, sobre la cual se basa el ensayo.2.
Investigacin sobre: Normas (SAMA, ISA).UNIDAD IISENSORES Y
ACTUADORESMedicin de Voltaje y corriente.Medicin de presin Medicin
de NivelMedicin de FlujoMedicin de Temperatura
