Instrument Ac i on y Control de Proceso s

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INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS Neftalí Rojas Torres INDUSTRIAS DEL MAIZ S.A. Junio 05 de 2002

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  • INSTRUMENTACIN Y CONTROL DE PROCESOSNeftal Rojas TorresINDUSTRIAS DEL MAIZ S.A.Junio 05 de 2002

  • PROCESOPROCESO ES:Operacin o secuencia de operaciones que involucre cambios en una sustancia o materia prima.Cambio de energaCambio de composicinCambio de dimensin.

  • PROCESOTORRE DE ENFRIAMIENTOEL AGUA INGRESA A UNA TEMPERATURA ALTA Y SALE A TEMPERATURA MENOR.CAMBIO EN LA ENERGATRMICA DEL AGUA.Ejemplos de procesos

  • 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.

  • 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.

  • CONTROL DE PROCESOSLAZO DE CONTROL

    SENSORTRANSMISORCONTROLADORELEMENTODE CONTROLPROCESO

  • 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

  • CONTROL DE PROCESOSSENSOR DE FLUJOTRANSMISOR DE FLUJO

  • CONTROL DE PROCESOSELEMENTOS DE CONTROL FINALVLVULA AUTOMTICAVLVULA ON-OFF

  • CONTROL DE PROCESOSVLVULA DE CONTROL:ACTUADORCUERPOPOSICIONADOR1- APERTURA RPIDA2- LINEAL3- IGUAL %

  • Ensamble de una vlvula de controlActuadorCuerpoVlvula de controlBonete

  • Tipo MariposaControla caudal

    Cuerpo brida simpleCuerpo WaferDisco Estndar: 60% mx..Disco Balanceado (FishTail): 90% max.

  • Tipo Bola

  • Accin directa y reversaAccin DirectaAccin ReversaAireEmpujaAbajoCargadel resorteCarga delaireResorteEmpujaAbajo

  • Tuerca EstoperoBoneteEmpaquesCuerpoVstagoBrida EstoperoTuerca YugoEmpaquesCaja de empaquesTapnCajaAnillo AsientoEmpaqueComponentes

  • CONTROL DE PROCESOSVLVULAS DE CONTROL:

  • CONTROL DE PROCESOSELEMENTOS DE CONTROL FINAL

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • PRESINABSOLUTA(VARMETRO)MANOMTRICA(MANMETRO)VACIO(VACUMETRO)Cero Abs.0 PSIPresin Atmosfrica14.7 PSI0 PSI- 14.7 PSI

  • PRESINELEMENTOS MECNICOS DE PRESIN1- TUBO BURDON2- ELEMENTO EN ESPIRAL3- DIAFRAGMA4- FUELLE.

  • PRESINELEMENTOS ELECTROMECNICOS DE PRESIN:1- RESISTIVOS2- MAGNTICOS3- CAPACITIVOS5- EXTENSIOMTRICOS ( Variacin de resistencia elctrica)6- PIEZOELCTRICOS ( Cuarzo, generan una seal elctrica)

  • PRESINPRESIN HIDROSTTICAPRESIN EJERCIDA POR UNA COLUMNA DE UN LQUIDO CONTENIDO EN UN RECIPIENTEhdP = d x g x hP = Ge x h

  • 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

  • FLUJO O CAUDALAREA VARIABLE: ROTMETRO

    VELOCIDAD: TURBINA, ULTRASNICOS

    TENSIN INDUCIDA: Ley de Faraday.

    E = K x B x L x V.

  • 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.

  • FLUJO O CAUDAL2- MEDIDORES MSICOS:EL FLUJO MSICO SE PUEDE CONOCER A PARTIR DE UNA MEDIDA VOLUMTRICA, COMPENSANDOLA SEGN LAS VARIACIONES DE DENSIDAD.

  • 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,

  • NIVEL4- MEDIDORES ULTRASNICOS: FRECUENCIAS DE 20 KHz.

    5- MEDIDORES DE RAYOS GAMMA: COBALTO 60, CESIO 137.

  • 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

  • TEMPERATURACFK032273.15-273.15-4590373212100EBULLICINH2OCONGELACINH2OCEROABSOLUTO

  • TEMPERATURAC = K - 273

    F = 1.8 x C + 32

  • TEMPERATUIRACLASES DE MEDIDORES:1- TERMMETROS DE VIDRIO2- BIMETLICOS3- BULBO Y CAPILAR4- DE RESISTENCIA: ( PLATINO, NIQUEL, COBRE)PT100 = 100 OHMS A 0C,

  • 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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