Instrument Ac i on y Control de Proceso s
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INSTRUMENTACIN Y CONTROL DE PROCESOSNeftal Rojas TorresINDUSTRIAS DEL MAIZ S.A.Junio 05 de 2002
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PROCESOPROCESO ES:Operacin o secuencia de operaciones que involucre cambios en una sustancia o materia prima.Cambio de energaCambio de composicinCambio de dimensin.
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PROCESOTORRE DE ENFRIAMIENTOEL AGUA INGRESA A UNA TEMPERATURA ALTA Y SALE A TEMPERATURA MENOR.CAMBIO EN LA ENERGATRMICA DEL AGUA.Ejemplos de procesos
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CONTROL DE PROCESOS Como cuales variables?Presin, flujo, temperatura, nivelDensidad, PH, conductividad, consistencia.Peso, turbidez, viscosidad.Como se mantiene un proceso controlado?Manteniendo constantes las magnitudes de las variables que lo afectan.
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CONTROL DE PROCESOSVariable controlada:Es la variable que se mide para mantenerla dentro de un valor deseado, a travs de una accin correctora.Variable manipulada:Es la variable que se modifica para alcanzar el valor de la variable controlada.
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CONTROL DE PROCESOSLAZO DE CONTROL
SENSORTRANSMISORCONTROLADORELEMENTODE CONTROLPROCESO
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CONTROL DE PROCESOSSensor de TemperaturaTransmisor denivelSENSOR:CONVIERTE LA VARIABLEFSICA EN UNA SEALMEDIBLE.TRANSMISOR:RECIBE LA MEDIDA DELSENSOR, LA AMPLIFICAY LA ENVIA ESTANDARI-ZADA AL CONTROLADOR
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CONTROL DE PROCESOSSENSOR DE FLUJOTRANSMISOR DE FLUJO
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CONTROL DE PROCESOSELEMENTOS DE CONTROL FINALVLVULA AUTOMTICAVLVULA ON-OFF
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CONTROL DE PROCESOSVLVULA DE CONTROL:ACTUADORCUERPOPOSICIONADOR1- APERTURA RPIDA2- LINEAL3- IGUAL %
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Ensamble de una vlvula de controlActuadorCuerpoVlvula de controlBonete
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Tipo MariposaControla caudal
Cuerpo brida simpleCuerpo WaferDisco Estndar: 60% mx..Disco Balanceado (FishTail): 90% max.
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Tipo Bola
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Accin directa y reversaAccin DirectaAccin ReversaAireEmpujaAbajoCargadel resorteCarga delaireResorteEmpujaAbajo
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Tuerca EstoperoBoneteEmpaquesCuerpoVstagoBrida EstoperoTuerca YugoEmpaquesCaja de empaquesTapnCajaAnillo AsientoEmpaqueComponentes
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CONTROL DE PROCESOSVLVULAS DE CONTROL:
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CONTROL DE PROCESOSELEMENTOS DE CONTROL FINAL
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INSTRUMENTOS DE PROCESOSON DISPOSITIVOS USADOS DIRECTA O INDIRECTAMENTE PARA REALIZAR UNA DE LAS SIGUIENTES FUNCIONES:1- MEDIR: DETERMINAR LA EXISTENCIA O MAGNITUD DE UNA VARIABLE.2- CONTROLAR: MANTENER DENTRO DE LMITES ESPECIFICADOS UNA VARIABLE.3- MANIPULAR: CAUSAR UN CAMBIO EN UN ELEMENTO DE CONTROL FINAL.
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MEDICIN DE PRESIN:P = F / A : Es la fuerza por unidad de rea.1 PASCAL = 1 NEWTON / 1M2OTRAS UNIDADES SON: 1 Atmsfera. = 760 mm Hg.1 Atmsfera. = 14.7 PSI.1 Bar = 100.000 Pascales.
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PRESIN:P = F / A : Es la fuerza por unidad de rea.1 PASCAL = 1 NEWTON / 1M
OTRAS UNIDADES SON: 1 Atmsfera. = 760 mm Hg.1 Atmsfera. = 14.7 PSI.1 Bar = 100.000 Pascales.
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PRESINCLASES DE PRESIN:1- ABSOLUTA: SE MIDE CON RELACIN AL CERO ABSOLUTO DE PRESIN.2- ATMOSFRICA: EJERCIDA POR LA ATMSFERA TERRESTRE. A NIVEL DEL MAR = 760 mm DE Hg.3- RELATIVA: DIFERENCIA ENTRE LA PRESIN ABSOLUTA Y LA ATMOSFRICA. 4- DIFERENCIAL: DIFERENCIA ENTRE DOS PRESIONES DADAS.
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PRESINABSOLUTA(VARMETRO)MANOMTRICA(MANMETRO)VACIO(VACUMETRO)Cero Abs.0 PSIPresin Atmosfrica14.7 PSI0 PSI- 14.7 PSI
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PRESINELEMENTOS MECNICOS DE PRESIN1- TUBO BURDON2- ELEMENTO EN ESPIRAL3- DIAFRAGMA4- FUELLE.
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PRESINELEMENTOS ELECTROMECNICOS DE PRESIN:1- RESISTIVOS2- MAGNTICOS3- CAPACITIVOS5- EXTENSIOMTRICOS ( Variacin de resistencia elctrica)6- PIEZOELCTRICOS ( Cuarzo, generan una seal elctrica)
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PRESINPRESIN HIDROSTTICAPRESIN EJERCIDA POR UNA COLUMNA DE UN LQUIDO CONTENIDO EN UN RECIPIENTEhdP = d x g x hP = Ge x h
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FLUJO O CAUDALES LA CANTIDAD DE MASA O VOLUMEN POR UNIDAD DE TIEMPO1- MEDIDORES VOLUMTRICOS
PRESION DIFERENCIAL:
PLACA DE ORIFICIOVENTURIANNUBARQ = K x D x P
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FLUJO O CAUDALAREA VARIABLE: ROTMETRO
VELOCIDAD: TURBINA, ULTRASNICOS
TENSIN INDUCIDA: Ley de Faraday.
E = K x B x L x V.
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FLUJO O CAUDALVORTEX:Determinar la frecuencia del remolino (vortex) producido por una hlice esttica situada dentro de la tuberia. La frecuencia se puede medir determinando la presin con materiales piezoelctricos.
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FLUJO O CAUDAL2- MEDIDORES MSICOS:EL FLUJO MSICO SE PUEDE CONOCER A PARTIR DE UNA MEDIDA VOLUMTRICA, COMPENSANDOLA SEGN LAS VARIACIONES DE DENSIDAD.
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NIVELEL NIVEL SE PUEDE MEDIR DE DIVERSAS MANERAS:1- DE MANERA DIRECTA: CINTAS, REGLAS GRADUADAS.
2- PRESIN HIFROSTTICA.* MEDICION DIRECTA* POR BURBUJEO.3- MEDIDOR DE CAPACITANCIA, CIRCUITO DE ALTAFRECUENCIA,
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NIVEL4- MEDIDORES ULTRASNICOS: FRECUENCIAS DE 20 KHz.
5- MEDIDORES DE RAYOS GAMMA: COBALTO 60, CESIO 137.
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TEMPERATURAES LA MAGNITUD FSICA QUE CARACTERIZA DE MANERA OBJETIVA LA SENSACION DE CALOR O FRIO PRODUCIDA POR EL CONTACTO DE UN CUERPOES LA MEDIDA DEL GRADO DE CALOR QUE POSEE UN CUERPO
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TEMPERATURACFK032273.15-273.15-4590373212100EBULLICINH2OCONGELACINH2OCEROABSOLUTO
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TEMPERATURAC = K - 273
F = 1.8 x C + 32
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TEMPERATUIRACLASES DE MEDIDORES:1- TERMMETROS DE VIDRIO2- BIMETLICOS3- BULBO Y CAPILAR4- DE RESISTENCIA: ( PLATINO, NIQUEL, COBRE)PT100 = 100 OHMS A 0C,
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TEMPERATURA5- TERMISTORES: SEMICONDUCTORES MAYOR SENSI-BILIDAD QUE LA RTD.
6- TERMOPARES: EFECTO SEEBECK, PELTIER.TIPO J. HIERRO CONSTANTNTIPO K: CROMEL ALUMENTIPO E: CROMEL CONSTANTNTIPO T: COBRE CONTANTN.
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