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7/26/2019 Documentacin en Instrumentacin.docx

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Documentacin en Instrumentacin: PFD, P&ID, Loop Diagram

Toda ingeniera y/o disciplina tcnica tiene su propia manera

estandarizada de hacer sus diagramas y/o planos, el mundo de

instrumentacin y control no es una excepcin. El alcance de la

instrumentacin es demasiado amplio, por tanto un solo tipo de

diagrama no es suficiente para representar todo lo que nosotros

podramos necesitar. En estos articulos discutiremos los tres tipos de

diagramas de instrumentacin.

Diagramas de Flujo de Procesos (Process Flow Diagrams - PFDs

Diagramas de Instrumentacin ! Procesos (Process and Instrument diagrams -P&IDs

Diagramas de La"o (Loop diagrams #loop s$eets%

n el m's alto niel, el ingeniero o t)cnico instrumentista se interesa en las intercone*iones de

los recipientes, l+neas, tuer+as, rutas de lujo de los luidos de todo el proceso. La manera

adecuada para representar esta necesidad a #alta escala% de nuestros procesos es utili"ar los

diagramas llamados iagramas de !lu"o de #roceso o #rocess !lo$ iagrams%.

Instrumentos indiiduales son turiamente representados en un PFD, por/ue simplemente la

principal idea de los PFD es diagramar al proceso en si.

n el niel m's aajo, nosotros los ingenieros o t)cnicos instrumentistas estamos realmente

interesados en las cone*iones de instrumentos a detalle, inclu!endo todo el diagrama de

caleado, numero de terminales, tipos de cales, rangos de caliracin de instrumentos, etc. La

orma de representar todos estos detalles /ue demanda este #niel% es mediante los

llamados iagramas de &azo' o &oop iagram'. 0/u+, recipientes, l+neas ! tuer+as del

proceso son representados escasamente, dado /ue en este tipo de diagramas no centramos en el

instrumento mismo.

iagramas de (nstrumentacin y #rocesos o #rocess and (nstrument iagrams)#*(s+se encuentra en un niel intermedio entre los diagramas de lujo de proceso !

diagramas de la"o. 1n P&ID (2Pi and 0! Di nos muestra todas las partes principales del proceso

como recipientes, lineas ! ma/uinaria, pero con la instrumentacin asociada superpuesta en el

mismo diagrama mostrando lo /ue se esta midiendo ! /ue se esta controlando. 0/u+, nosotros

podemos er el lujo de todo el proceso as+ como el #lujo% de inormacin entre la

instrumentacin ! control del proceso.


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jemplo de P&ID

0dicionalmente, e*isten otro tipo de diagramas llamados #Diagramas Funcionales% /ue son

usados para un proposito totalmente dierente: documentar la estrategia del sistema de control.

Dentro de un Diagrama Funcional, ponemos )nasis en representar los algoritmos usados dentro

del control de proceso, m's no l+neas, caleado o cone*iones de instrumentos. stos diagramas

son com3nmente encontrados en la industria de generacin de energ+a, pero tami)n es usado

en otras industrias.

4omo ingenieros ! t)cnicos instrumentistas o de control, deemos recuentemente consultar

entre los dierentes diagramas cuando estamos intentamos solucionar prolemas en sistemas de

control complejos. ntonces la manera adecuada de reisar la documentacin asociada con el

sistema de control e instrumentacin es empe"ar con los diagramas PFD o P&ID para tomar un

#oeriew% general del proceso, ! er con acilidad como los componentes del procesos

interact3an. Luego, una e" /ue tenemos identiicado el #la"o% instrumentado /ue necesitamos

inestigar, nos amos a er el diagrama de la"o asociado eriicando las cone*iones detalladas de

sistema instrumentado, entonces conociendo esto podemos empe"ar a conectar el e/uipo de

testeo ! saer /ue se5ales deemos encontrar.

De manera simple, podemos $acer la analog+a con los mapas o precisando con un gloo de la

tierra, un atlas de mapas ! un mapa de calles de una cuidad. l gloo de la tierra (en analog+a

con los diagramas PFD nos da una #idea general% para er de toda la tierra, paises, ! cuidades.

1n atlas (en analog+a con un P&ID nos permite $acer un #"oom% para er detalladamente

proincias en particular, estados, distritos ! rutas de iaje contando todas ellas. 1n mapa de


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cuidad (en analog+a con los Diagramas de La"o nos muestra carreteras, canales, calles o incluso

direcciones para /ue nosotros podamos encontrar un ruta en particular. 6eria impractico tener

un gran gloo terr'/ueo /ue muestra a detalle cada cuidad77. 8a! una cierta econom+a in$erente

a la omisin de detalles, tanto en la acilidad de uso ! en la acilidad de mantenimiento.

Diagramas de Flujo de Procesos (PFD ! Diagramas de Proceso e Instrumentacin (P&ID :

Interpretacin

iagramas de !lu"o de #rocesos )#rocess !lo$ iagrams+

#ara mostrar un proceso practico, amos a examinar tres procesos

separados para un sistema de control de un compresor. En este procesos

ficticio, el agua esta siendo eaporada de una solucin de proceso -a"o un

aci parcial )proedo por el compresor+.

l compresor entonces transporta el apor $acia un #9noc9out drum% o recipiente inal donde

algunos de ellos se condensan ormando li/uido. 4omo un tipo PFD (Process Flow Diagram,

este diagram muestra de la mejor manera las intercone*iones entre los procesos (recipientes !

e/uipos, pero emite detalle como se5ales de instrumentacin ! instrumentos au*iliares.


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1no podr+a adiinar las intercone*iones de instrumentos as'ndose en las eti/uetas o tags de los

instrumentos. Por ejemplo, una uena $iptesis ser+a /ue el transmisor de niel (L en la parte

inerior del drum de podr+a eniar la se5al de /ue eentualmente controla la 'lula de niel

(L; en la parte inerior de ese mismo recipiente. ami)n se podr+a suponer /ue el transmisor

de temperatura ( en la parte superior del eaporador puede ser parte del sistema de control

de temperatura /ue permite a eniar apor $acia la camisa de calentamiento de ese recipiente.


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0$ora emos /ue $a! m's instrumentacin asociada con el compresor /ue un simple transmisor

de lujo. 8a! tami)n un transmisor de presin dierencial (PD, un controlador de lujo /ue

indica (FI4, ! una 'lula de control de =recirculacion /ue permite /ue parte del apor /ue sale

de la l+nea de descarga del compresor regrese a la l+nea de succin del compresor. 0dem's,

tenemos un par de transmisores de temperatura /ue nos inorman acerca de las temperaturas de

succin ! de la l+nea de descarga $acia un registrador indicador.

A veces, P&ID es sinnimo de Piping and Instrument Diagram. Pero de cualquier

manera, significa la mismo.

0lgunos otros detalles podemos encontrar dentro de los diagramas P&ID tami)n. Por ejemplo,

emos /ue el transmisor de lujo, controlador de lujo,transmisor de presin ! 'lula de lujo,

todos llean un n3mero com3n: >?. ste com3n =n3mero de la"o= indica /ue estos cuatro

instrumentos son parte del mismo sistema de control. 1n instrumento con cual/uier n3mero de

otro la"o es parte de un sistema de control dierente, la medicin ! 2 o el control de alguna otrauncin en el proceso.

jemplos de ello son los dos transmisores de temperatura ! sus respectios registradores, con los

n3meros de la"o de >@ ! >A.

Por aor, tengamos en cuenta las dierencias de las =urujas= o simologia de los

diagramas,como se muestra en este P & ID. 0lgunas de las #urujas% son slo c+rculo aierto,

mientras /ue otros tienen l+neas /ue recorren el centro. 4ada uno de estos s+molos tiene un

signiicado de acuerdo a la norma I60 (Instrumentation, 6!stems, and 0utomation societ!:

l tipo de =uruja= o s+molo /ue se utili"a para cada instrumento nos dice algo acerca de su

uicacin. sto, oiamente, es mu! importante cuando se traaja en una planta con muc$os

miles de instrumentos diseminados en arias de 'reas de procesos ! su-plantas.


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La caja rectangular adjuntando a los registradores de temperatura muestra /ue son parte del

instrumento +sico. n otras palaras, esto indica /ue en realidad slo $a! un instrumento

registrador de temperatura, ! /ue las registra las temperaturas de succin ! descarga (lo m's

proale en el gr'ico de la misma tendencia. sto sugiere /ue cada #uruja% no

necesariamente representan un instrumento discreto o isico, sino m's ien una uncin de

instrumento /ue puede residir en un dispositio multi-uncin.

Detalles /ue no podemos er en este P & ID ! en cual/uier diagrama similar son los tipos de

cale, n3mero de cales, lo/ues de terminales, cajas de paso, rangos de caliracin de

instrumentos, los modos de allo, uentes de energ+a, ! similares. Para e*aminar este niel de

detalle, tenemos /ue ir er el diagrama de lazoasociado.

Finalmente, nosotros llegamos el diagrama de lazo o loop diagram (algunas veces

llamado loop sheet) para el sistema de control del compresor que empezamos a estudiar

en artculos anteriores (http://www.instrumentacioncontrol.net/es/curso!practico!de!

instrumentacion/""#!documentacion!en!instrumentacion!p$d!paid!loop!diagram.html).

%lic& para agrandar el 'iagrama
http://www.instrumentacionycontrol.net/es/curso-practico-de-instrumentacion/332-documentacion-en-instrumentacion-pfd-paid-loop-diagram.htmlhttp://www.instrumentacionycontrol.net/es/curso-practico-de-instrumentacion/332-documentacion-en-instrumentacion-pfd-paid-loop-diagram.htmlhttp://www.instrumentacionycontrol.net/images/stories/Curso_Practico/loop_diagrama_big.gifhttp://www.instrumentacionycontrol.net/images/stories/Curso_Practico/loop_diagrama_big.gifhttp://www.instrumentacionycontrol.net/es/curso-practico-de-instrumentacion/332-documentacion-en-instrumentacion-pfd-paid-loop-diagram.htmlhttp://www.instrumentacionycontrol.net/es/curso-practico-de-instrumentacion/332-documentacion-en-instrumentacion-pfd-paid-loop-diagram.html


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Aqu nosotros podemos ver que el P&ID no nos mostr todos los instrumentos involucrados para este lazo

de control. No solo, para este lazo, nosotros tenamos dos transmisores, un controlador, y una vlvula; sino

que tami!n tenemos dos se"ales de provenientes de transductores. #l transductor $%a modiica la se"al

del transmisor de lu'o antes de in(resar al controlador, y el transductor $% convierte la se"al electrnica

$ ) %*mA a una se"al neumtica +aire a una presin entre - y / P0I. 1ada 2uru'a3 o crculo de los

instrumentos en el dia(rama de lazo representa un dispositivo individual, con sus propios terminales para

la cone4in del caleado asociado.

Deemos darnos cuenta que las lneas punteadas o discontinuas a5ora representan cales de core en vez

de todos los cales. 6os loques de terminales donde el caleado se conecta es representado por cuadrados

con n7meros dentro de ellos. #l numero de cales, color de caleado, n7meros de 2'unction loc8s3,

identiicacin de paneles, e incluso los puntos de aterramiento son todos mostrados en este tipo de

dia(ramas. #l 7nico tipo de dia(rama a un mas a'o nivel de astraccin que un dia(rama de lazo seria un

dia(rama de esquemtico electrnico para un instrumento individual, en el cual por supuesto solo

mostrara detalles pertinentes respecto a ese 7nico instrumento. Por lo tanto, el dia(rama de lazo es la

orma o documento mas detallado de todo el sistema de control, y por tanto dee contener todos los

detalles omitidos en los dia(ramas P9D y P&ID.

Para in(enieros o t!cnicos principiantes podra parecer e4cesivo incluir trivialidades como el color de

caleado en un dia(rama de lazo. Para el instrumentista e4perimentado quien 5a traa'ado en sistemas de

control con alta de inormacin detallada o no muy precisa, esta inormacin es altamente valorada.

:ientras mayor detalle podamos incluir en nuestros dia(ramas de lazo, muc5o ms cil ser realizar

tareas de mantenimiento en los mismos sistemas en el uturo. 1uando un dia(rama de lazo muestra

e4actamente que color de cale esta asociado a al(7n loque de instrumentacin del sistema y

e4actamente que erminal esta conectado, se torna muc5o mas cil proceder con cualquier tarea de

mantenimiento correctivo +troules5ootin(, caliracin, etc.


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salida del transmisor ue consecuentemente proporcional a la presin aplicada +por e'emplo $mA a *

P0ID, %*mA a **P0ID, %mA a /* P0ID, etc..

eniendo en cuenta el ec5o de que un error de caliracin o mal uncionamiento de cualquiera de estos

instrumentos puede causar prolemas en el sistema de control en su con'unto, es muy apreciado si

podemos conocer al(una manera de determinar cual instrumento es el que nos causa prolemas y cual

no.

#ste principio o criterio (eneral es vlido independientemente del tipo de instrumento o de la

tecnolo(a= Podemos usar el mismo procedimiento input?vs?output para veriicar una uena operacin de

un transmisor de nivel neumtico +- a / P0I o en un transmisor de lu'o electrnico +$ a %*mA o un

transmisor de temperatura di(ital +ieldus indistintamente. 1ada y todo instrumento tiene una entrada y

una salida, y 5ay siempre un correlacin predecile +y comproale de uno al otro.

@tro detalle interesante visto en el dia(rama de lazo de e'emplo es la accin de cada instrumento.

Podemos apreciar en el dia(rama a lado del recuadro que contiene el ran(o calirado del instrumento una

ec5a +que apunta 5acia arria o aa'o.


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transmisor es intencionalmente calirado para ser de accin inversa dado que cualquier alla de se"al

+caleado deectuoso por e'emplo el sistema ser llevado a su condicin mas se(ura.

- 6ee more at: $ttp:22www.instrumentacion!control.net2cursos-lires2instrumentacion2curso-

practico-de-instrumentacion2item2AA>-diagramas-de-la"o-loop-diagrams-el-control-a-detalle.$tmlBst$as$.iC$joP.dpu

asta este punto, hemos eplorado varios tipos de diagramas de instrumentaci*n, en

cada uno hemos hecho re$erencia a di$erentes instrumentos identi$ic+ndolos mediante

letras como (ransmisor de emperatura emperature ransmitter), -'(ransmisor de -resi*n 'i$erencial -ressure 'i$$erential ransmitter) o F (+lvula

de Fluo Flow alve), sin de$inir $ormalmente las letras usadas para identi$icarlos.

1na parte del 6tandard I60 E.@ $ace e*actamente esto, es decir deinir una nomenclatura para

identiicar instrumentos acorde con sus unciones ! tipos, es en este parte /ue nos amos a

centrar en el presente art+culo.
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/334-diagramas-de-lazo-loop-diagrams-el-control-a-detalle.html#sthash.i7hEj6oP.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/334-diagramas-de-lazo-loop-diagrams-el-control-a-detalle.html#sthash.i7hEj6oP.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/334-diagramas-de-lazo-loop-diagrams-el-control-a-detalle.html#sthash.i7hEj6oP.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/334-diagramas-de-lazo-loop-diagrams-el-control-a-detalle.html#sthash.i7hEj6oP.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/334-diagramas-de-lazo-loop-diagrams-el-control-a-detalle.html#sthash.i7hEj6oP.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/334-diagramas-de-lazo-loop-diagrams-el-control-a-detalle.html#sthash.i7hEj6oP.dpuf


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1ada instrumento dentro de una instalacin o planta, dee tener su propio y 7nico identiicador o A que

consiste en una serie de letras descriiendo la uncin del instrumento, as como un numero que estaasociado a su respectivo lazo de control. ard donde 5ay m7ltiples realimentaciones de

se"ales de trasmisores que in(resan a un mismo controlador, cada transmisor en este caso es identiicado

por el tipo de variale de proceso que sensa, y cada controlador es identiicado de la misma manera. #stare(la tami!n incluye al elemento inal de control= en un lazo de control de nivel, el transmisor ser

identiicado como un 263 incluso si la variale sensada es indirectamente medida mediante presiones

+como el caso de un transmisor de presin dierencial, el controlador ser identiicado como un 2613, yla vlvula de control que act7a sore al(7n lu'o ser identiicado como un 26K3, todo instrumento en ese

lazo de control de nivel ayudara a controlar NIK#6 y su uncin primaria ser el control o medida de

nivel.Karias nomenclatura reconocidas por la I0A para deinir variales primarias de procesos de instrumentos

dentro de un lazo es mostrado en la si(uiente tala. Deemos darnos cuenta el uso de un modiicador

deine una 7nica variale, por e'emplo a 2P3 es un transmisor de presin en un punto simple de un

proceso. #n camio un 2PD3 es un transmisor de presin dierencial entre dos puntos de un proceso.


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A4ial mismo, un 213 es un controlador de temperatura, en camio un 2L13 es un controlador del tasade camio de temperatura 2rate?o?c5an(e o temperature3.

0etter aria1le 2odi$ier

A Analytical +composition

F Furner or 1omustin

1 User-defined D User-defined Dierential

# Kolta(e

9 9lo> Matio or 9raction

User-defined

J Jand +manual

I 1urrent

Po>er 0ean

L ime or 0c5edule ime rate?o?c5an(e

6 6evel

: User-defined :omentary

N User-defined

* User-defined

P Pressure or Kacuum

O Ouantity ime?Inte(ral or otal

M Madiation

0 0peed or 9requency 0aety

emperature

< :ulti?unction

K Kiration

> ei(5t or 9orc!

Q Unclassified Q?a4is

R #vent, 0tate, or Presence R?a4is

S Position or Dimensin S?a4is


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representa presin, mientras que PI es un indicador de presin y un 2P13 es un controlador de presin.:uc5os instrumentos tienen m7ltiples unciones asi(nadas por m7ltiples letras, como un M1

+1ontrolador Me(istrador de emperatura. #n otros casos, la primera letra representa una uncin

2pasiva3 +usualmente proveda por el operador mientras que la se(unda letra representa una uncin decontrol 2activa3 +automatizada.

0etter -assive $unction 3ctive $unction 2odi$ier

3 Alarm

4 User-defined User-defined User-defined

% 1ontrol

5 #lement +sensin(

6 lass or Kie>port

Ji(5

7 Indicate

8 1ontrol station

0 6i(5t 6o>

2 :iddle or Intermedate9 User-defined User-defined User-defined

@rice

- est point

; Mecord

< 0>itc5

ransmit

= :ulti?unction :ulti?unction :ulti?unction

Kalve, Damper, 6ouver

> ell? Unclassified Unclassified Unclassified

@ Melay, 1ompute, 1onvert

A

Driver, Actuator, or

unclassiied inal

control element

(Ej. Un switc usado para detectar condiciones de !ajo "oltaje en

sistema el#ctrico de potencia)

TFF7 U 9lo> Matio Indicator (Ej. Un dispositi"o que nos indica la proporcin entre aire y com!usti!lepara un motor industrial)

TF7% U 9lo> Indicatin( 1ontroller (Ej Un controlador designado para indicar flujo a los operadores)

T% U Jand 1ontroller +Ej Un dispositi"o que permite al operador fijar una se$al de control deseadade ni"el, usualmente una "%l"ula)


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TBC; U Po>er otalizin( Mecorder (Ej. &egistrador de potencia, y seguimiento de la energ'a usada)T0itc5, i.e.?i.e. (Ej. witc de ni"el para detectar un ni"el alto de ni"el de liquido y

que puede iniciar un apagado o encla"amiento autom%tico)

T0 U 6evel ransmitter (Ej Un transmisor de ni"el)T-7 U Pressure Indicatin( ransmitter (Ej un transmisor de presin que tiene incluido un display que

muestra la presin en la unidad de ingenier'a requerida)

T-' U Pressure Dierential ransmitter (Ej. Un transmisor de presin que puede sensar la diferencia

de presin entre dos puntos de un proceso)T- U Pressure Kalve (Ej. Un "%l"ula de control instalada en un lazo donde la "aria!le principal es la

presin)T5 U emperature #lement (Ej. un sensor de temperatura, como una termocupla, termistor,

termmetro !imetalito, etc.)

T83 U emperature Mate?o?c5an(e Alarm, Ji(5 (Ej. Un dispositi"o de alarma que se acti"a

cuando la proporcin de cam!io de la temperatura excede un limite fijado)T U emperature Kalve (Ej. Una "%l"ula de control instalada en un lazo donde la "aria!le de

proceso es la temperatura).

T@U emperature 1onverter (Ej.Un trasductor *+ en un lazo de temperatura)Titc5, Ji(5 (Ej. Un switc usado para detectar ni"eles altos de "i!racin en una

!om!a)TA?7, A@7, and AA7 U Position Indicators or Q, R, and S a4es respectively (Ej.ndicadores que

muestran sus posiciones en los tres ejes para una parte de una maquina )

;isto 012eces


practico-de-instrumentacion2item2AAE-identiicaci4A


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Tu-erias -ridadas

La unin de las ridas se $ace mediante una serie de pernos ! tuercas /ue conjuntamente con un

empa/ue #gas9et% entre amas ridas sellan la unin a pruea de presin (eitando ugas por

alta presin. Los empa/ues son aricados de dierentes materiales m's landos /ue los del

acero de las mismas ridas. 4uando el empa/ue es atrapado entre las dos ridas, esta es

aplastada ! por tanto eitara cual/uier tipo de ugas del lujo $acia el e*terior.

n la siguiente imagen se muestra en lujometro magn)tico instalado con ridas ! sus > pernos:

!lu"ometro magnetico con conexin -ridada


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6i reisamos de cerca la unin de las ridas, podemos er un espacio o rec$a entre las caras de

las ridas creado por el espesor de la empa/uetadura aplastada entre el par de ridas.

1n m)todo com3n para instalar la empa/uetadura entre las dos ridas es primero instalar la

mitad de pernos (en los $uecos del centro de la tuer+a $acia aajo, luego pones la

empa/uetadura entre las ridas, ! entonces insertamos el resto de pernos en los $uecos

superiores de la rida, ! por ultimo procedemos a ajustar todos los pernos en pares opuestos

$asta ajustar todos adecuadamente.

#rocedimiento para instalar empaquetadura en tu-erias -ridadas

n 160, las ridas suelen ser pedidas acorde con el sistema de #clases de presin% deinidas en la

0J6I (0merican Jational 6tandards Institute est'ndar @.E. stas presiones son dise5adas por

alores num)ricos seguidos de #l%, #liras% o #B%. 4om3nmente la clasiicacin 0J6I inclu!e@EKB, AKKB, >KKB, KKB, KKB, @EKKB, ! ?EKKB clases de presiones. Deemos darnos cuenta

/ue esta numero de clasiicacin no reiere directamente a los rangos de presin en unidades

como P6I, pero en la practica es tomado como si lo uera, es decir una rida clase @EKB soportara

una presin m'*ima de @EK P6I. sto es a consecuencia de /ue la clasiicacin de clases de ridas

! la clasiicacin de presiones es similar, pero solo en condiciones est'ndares de temperatura,

mas no con metales /ue pueden deormarse a temperatura eleadas.

Mriginalmente, las clases de ridas 0J6I ueron asadas en clasiicaciones en ase a condiciones

de lujo de apor. 1na rida de ?EKB, por ejemplo, ue caliicada como tal por/ue ue dise5ada

para ser usada en una tuer+a un sericio donde el luido era apor a ?EK P6I (! >KK grados

Fa$ren$eit. 4onorme aan"a la metalurgia, estas ridas pueden ser capaces de soportar altas

presiones a altas temperaturas, pero la clasiicacin original se mantiene a pesar de ello.

Las tuer+as ridadas ! sus componentes deen precisar la clasiicacin de las ridas ! sus

tama5os para un adecuado uncionamiento. Por ejemplo, una 'lula de control con un cuerpo

ridado de > pulgadas 0J6I 4lass AKKB puede solo ser unida con otra rida de > pulgadas 0J6I


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4lass AKKB. La integridad +sica del sistema de tuer+a estar+a en peligro si $a! una

descompensacin entre las clases de ridas a ser unidas. 1na adecuada empa/uetadura tami)n

dee ser seleccionada acorde con la presin (clase de las ridas. Por lo tanto, todas las ridas a

ser unidas deer+an ser consideradas como un sistema completo, con seguridad garanti"ada solo

si todos los componentes est'n deidamente seleccionados para traajar juntos.

1n importante procedimiento para oserar cuando se a a ajustar los pernos entre dos ridas

es /ue dee distriuirse uniormemente la presin en los pernos, es decir ninguna regin de la

rida dee reciir ma!or presin /ue las otras regiones. n palaras ideales, deemos ajustar

todos los pernos con la misma uer"a simult'neamente. 6in emargo, esto es imposile con una

sola llae, la mejor alternatia es ajustar los pernos con una secuencia alternada, ! poco a poco ir

aumentando la uer"a de ajuste poco a poco en todos los pernos. 1n mu! ilustratia orma de

ajustar los pernos es mostrada en el siguiente diagrama (los n3meros indican el orden en el cual

los pernos deer+an ser ajustados.

5rden para a"ustar pernos en uniones -ridadas

4on una llae, ajustar+amos cada perno con una determinada uer"a en la primera secuencia.

Luego, repetimos la secuencia pero con una uer"a adicional ! as+ repetir+amos la secuencia $asta

/ue todos los pernos /ueden deidamente ajustados.

;isto 167eces

#ara tu-eras de tama8o reducido, las uniones roscadas con

ampliamente usadas para hacer uniones entre lneas y equipamiento

inolucrado )incluyendo instrumentacin+. 9n dise8o muy com:n para

tu-eras roscadas es la rosca cnica. &a intencin de una rosca cnica es

permitir que la tu-era y el accesorio' )en nuestro caso puede ser un


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instrumento+ se suelden' fuertemente cuando las pongamos "untas,

creando una unin muy resistente mec;nicamente y a prue-a de fugas.

4uando la tuer+a $emra ! mac$o son roscadas o unidas por primera e", ello orman una

unin d)il o #loja%.

Luego deemos ajustar de modo /ue completemos la unin de todas los tienes de la rosco de la

tuer+a $emra ! mac$o, as+:

n la actualidad e*isten astantes est'ndares acerca de tuer+as roscadas. Para cada est'ndar, se

estalece el 0ngulo de la rosca, como el 'ngulo del cono. l paso de la rosca o #t$read pitc$%

(numero de roscas por unidad de longitud aria con el di'metro de la tuer+a. Por ejemplo,

tuer+as roscadas de @2N O JP tienen un paso de rosca de ?C roscas por pulgada, tuer+as

roscadas de Q JP ! A2N JP tiene @N roscas por pulgada, R ! S JP tienen @> roscas por

pulgada, ! de @ pulgadas $asta ? pulgadas JP tienen @@.E roscas por pulgada. n los stados


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1nidos, el est'ndar com3nmente usado para tuer+as roscadas es el JP o Jational Pipe aper.

Las roscas JP tienen un 'ngulo de KT ! un 'ngulo de cono de @T >C (@.CNAAT.:

Las tuer+as roscadas JP deen tener, antes de ser unidas, un elemento sellador para asegurar

la coniailidad del sellado. Ueneralmente para esta tarea se usa cinta eln, aun/ue tami)n

e*istes en el mercado una ariedad se selladores para tuer+as roscadas. Los selladores son

necesarios en roscas JP por dos ra"ones principales: para luricar las pie"as $emra ! mac$o

(eitando irritacin o desgaste entre las supericies de metal, ! tami)n para llenar el espacio

entre las roscas ($emra ! mac$o es decir el espiral (muescas de toda la rosca.

Las tuer+as roscadas JPF (Jational Pipe $read son construidas con el mismo 'ngulo de

rosca ! paso de rosca como el est'ndar JP, pero tienen un adicional cuidado para eitar la

espiral de ugo /ue normalmente tiene las roscas JP. ste dise5o, al menos en teor+a, eita el

uso de un sellador para lograr unir las pie"as $emra ! mac$o con una alta resistencia a ugas,

por lo /ue las roscas JPF con com3nmente llamadas como sello seco o #dr!seal%. 6in emargo,

en la pr'ctica es totalmente recomendado usar alg3n sellador para lograr un sello coniale.

Mtra est'ndar de roscas cnicas es la C (@.CNAAT.


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practico-de-instrumentacion2item2AAC-cone*ion-a-proceso-de-instrumentacion-cone*iones-roscadas.$tmlBst$as$.I


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cualquier instrumento que este en contacto con el luido del proceso. 0eria peli(roso, por e'emplo,

conectar al(o tan simple como un manmetro de tuo de ourdon en una tuera que traslada luidos

sensiles iol(icamente, puesto que en el volumen interior del manmetro se estancaran y podrn

reu(iar colonias de acterias y 5on(os para crecer.

#n vez de eso, cualquier manmetro deer usar un diara(ma de aislamiento, donde la presin del luido

del proceso ser traserido 5acia el mecanismo de medicin a trav!s de un esterilizado 2ill luid3 o luido

de relleno que nunca tendr contacto con el luido del proceso.

1on el diara(ma de aislamiento, no 5ar lu(ares de estancamiento del luido de proceso y permitir

realizar los lavados 1IP y 0IP con eectividad.


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6os accesorios de cone4in de tueras estndares son un prolema en sistemas sanitarios, as como los

peque"os espacios entre las uniones roscadas que puedan proveer reu(io a micro?or(anismos. Para evitar

estos prolemas, se 5ace uso de una serie de accesorios sanitarios especiales para tueras. #stos

accesorios consisten en la unin de un par de ridas, que se mantienen unidas por aun arazadera e4terna.

#n la si(uiente i(ura se muestra un con'unto de accesorios sanitarios en un anco de pruea de

instrumentacin=

#n la i(ura si(uiente se muestra la instalacin de un transmisor de presin en una lnea de a(ua 2ultra

pura3 usando accesorio de unin sanitarias. 6a arazadera e4terna que mantiene las dos ridas unidas, se

puede ver claramente en la i(ura mostrada=


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6os accesorios de tueras sanitarias no se limitan a las cone4iones de instrumentos. Aqu 5ay dos

oto(raas de equipos de proceso +una vlvula de ola a la arria, y una oma aa'o conectado a las

tueras de proceso utilizando accesorios sanitarios.


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practico-de-instrumentacion2item2AAN-cone*i4A


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1na ariacion respecto al tema de conectores ! uniones de tuings es el ul9$ead o =montada en

paneles o tai/ues=. Las uniones


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Por supuesto, una tee ranc$ ! run tamien ienen para tueria roscadas $emras. 1na

ariacion en el tema de las uniones es la cross, pudiendo unir cuatro tuing a la e":


practico-de-instrumentacion2item2AA-cone*ion-a-procesos-tipos-de-conectores-de-tuing-en-

instrumentacion.$tmlBst$as$.4LEmW*.dpu

En los articulos anteriores llama-amos indistintamente a las %tu-os% de

las %tu-erias o lineas% de proceso, pero de-emos entender que en

realidad si existe alguna diferencia. En este y los siguiente articulos

discutiremos algunas de las mas comunes formas de unir %tu-os o

tu-ings%, tales como las terminaciones de las tu-ings hacia equipos como

intrumentos de presion.

1na de las dierencias undamentales entre una tuo ! una tueria o linea es /ue la tueria

nunca esta roscada en ninguna de sus terminaciones. Por el contrario, para esta tarea deemos

$acer uso accesorios especiales para lograr este acople entre tuos, o pie"as de algun e/uipos

(como un instrumento. 0 dierencia de las lineas /ue son por naturale"a de pared anc$o, los

tuos (o en instrumentacion tuings son estructuras de pared delgada. l espesor de pared

tipico de un tuing es simplemente tan delgado como para a!udar al cone*ionado.
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/339-conexion-a-procesos-tipos-de-conectores-de-tubing-en-instrumentacion.html#sthash.CbL5mvRx.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/339-conexion-a-procesos-tipos-de-conectores-de-tubing-en-instrumentacion.html#sthash.CbL5mvRx.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/339-conexion-a-procesos-tipos-de-conectores-de-tubing-en-instrumentacion.html#sthash.CbL5mvRx.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/339-conexion-a-procesos-tipos-de-conectores-de-tubing-en-instrumentacion.html#sthash.CbL5mvRx.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/339-conexion-a-procesos-tipos-de-conectores-de-tubing-en-instrumentacion.html#sthash.CbL5mvRx.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/339-conexion-a-procesos-tipos-de-conectores-de-tubing-en-instrumentacion.html#sthash.CbL5mvRx.dpuf


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Los tuings generalmente tienen entaja sore las tuerias para aplicaciones donde re/uiera

diametros pe/ue5os. 0si como tamien son altamente preeriles para conectar instrumentacion

a las lineas de proceso por su le*iilidad de maniora con $erramientas de mano. 4uando

usamos como dispositio de cone*ionado entre un instrumento ! una linea o recipiente de

proceso, los tuos son comunmente llamados como tuos o lineas de sensado o simplemente

=tuing= (tener en cuenta /ue estas deiniciones pueden ariar dependiendo del pais.

9nion de tu-ings por compresin

La orma mas comun de unir tuings con instrumentos son los conectores rectos o conectores a

compresion =compression-st!le=, los cuales usan =anillo metalico o aro metalico= para asegurar

un uen sellado ante la presion del luido. Los componentes escenciales de un conector de

compresion son el cuerpo, el aro metalico de $ermeticidad ! la tuerca de ajuste. l =errule= aro

metalico de ajuste ! el cuerpo tienen una union conica dise5ada para encajar inamente,

ormando un sello presuri"ado de metal a metal. 0lgunos conectores presuri"ados usan dospue"as =errule= o aros metalicos de ajuste, como se muestra en la igura siguiente (justo antes de

ser ajustada:

Xusto antes de ser emsamlada, nosotros emos como la tuerca a recuirir los aros conicos de

ajuste ! ellos an entrando en una entrada conica dentro del cuerpo del conector.


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Despues de ajustar apropiadamente la tuerca, el aro metalico de ajuste continuara

comprimiendo la terminacion del tuing $acia el cuerpo del conector ! por tanto eectuando el

sellado apropiadamente.

4uando ensamlamos conectores por compresion, deemos siempre seguir las instrucciones

precisas del aricante para asegurar una correcta compresin de los componentes. Por ultimo

un igura donde se muestra el cone*ionado de los conectores rectos a compresion con una

$erramienta adecuada:


practico-de-instrumentacion2item2A>K-union-de-tuings-por-compresion-conectores-

compression-st!le.$tmlBst$as$.YcAoDYHn.dpu


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l 0eroswage 6Z-@ tiene un microprocesador /ue controla un motor electrico para rotar los

pernos de conectores o uniones con una dimension angular mu! precisa, para reali"arcorrectamente el ajuste de las uniones. La $erramienta iene con un set completo de accesorios

/ue nos permitiran ejercer a precision el tor/ue re/uerido al conector sin necesidad de utili"ar

alguna otra $erramienta.

n la igura siguiente se muestran un par de otograias /ue nos muestra como esta $erramienta

puede a!udarnos a ajustar o manipular instalaciones de tuing en un lugar no mu! comodo, $e

incluso podria ser dejado ejecutar el traajo sin manupulacion del instrumentista ($and-ree.

La cantidad de rotacion es programale, $ailitando la $erramienta para ser usada con

dierentes tipos de conectores. Para estandares industriales de conectores a compresion en


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tama5os como @2>=, A2N=, @2?= la recomendacion es dar una rotacion de @-@2> ueltas la cual

puede ser programada mediante la e/uialencia en angulo de >EK grados:

0demas de ellos, el microprocesador del dispositio nos permite registrar todas las acciones

reali"adas durante los traajos. sto puede resultar mu! util para traajos mu! inos (como en

aeronautica donde para cada conector se guarda la inormacion de instalacion para ines de

seguridad ! control de calidad. sta =data= se puede descargar a una computadora a traes del

puerto serial /ue tiene la $erramienta. n la igura siguiente podemos er el displa! lcd

mostrando datos de un registro como el numero de accion, el angulo preciso, ec$as ! $ora.

Para todos los conectores a compresion en instrumentacion, e*isten ademas $erramientas

$idraulicas para proeer uer"a en caso se re/uiera ! comprima los aros de metal en los tuing.

- 6ee more at: $ttp:22www.instrumentacion!control.net2cursos-lires2instrumentacion2curso-practico-de-instrumentacion2item2A>@-$erramientas-de-aan"ada-para-instalaci4A


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tendidas ! a eces en paralelo, para estos casos deemos utili"ar uniones ! estas uniones deeran

instalarse tomando en cuenta un espacio respecto del resto para poder reali"ar manioras de

mantenimiento como manipulacion de las tuercas de ajuste. La ilosoia a/ui, como siempre, es

contruir un sistema de tuings pensando siempre en un traajo uturo. La siguiente otograia

muestra arios uniones de tuing de manera correcta:

6i el tuing de un instrumento dee conectarse entre un ojeto estacionario ! otro iratorio, es

recomendale no $acer muc$a rigide" del tuing puesto /ue no tendra muc$a le*iilidad para

asorer la iracion. Por el contrario, el tuing deeria tener un la"o de iracion, dando la

elasticidad necesaria para apasiguar los eectos iratorios. 1n ejemplo de un la"o de iracionen un tuing tiene lugar en el tuing de aire de instrumentacion de una alula, como podemos

apreciar en la siguiente igura:


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4uando realicemos el dolado del la"o de iracion, es mu! util usar una circunerencia como

una tuo de gran diametro para /ue nos sira de guia en lugar de intentar $acer el la"o

puramente con muestras manos.


practico-de-instrumentacion2item2A>?-dolado-de-tuing-en-instrumentaci4A


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de la misma longitud ! como cada una de las eti/uetas de los cales esta orientada de tal manera

/ue permite un lectura acil.

n esta otograia de aajo, nos muestra una uena manera de relai"ar las terminaciones de

cales multipares a los lo/ues terminales o orneras. Demonos cuenta como el e*tremo del

cale (la capuc$a principal /ue contiene los pares tren"ados es enuelta con un coerto

termocontraile para deinir una apariencia limpia en el caleado.


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H's all' de preerencias est)ticas para el caleado de se5al de instrumentos, sus practicas son

asadas en la teor+a el)ctrica. n este articulo ! en los siguientes descriiremos ! e*plicaremos

estas uenas practicas de de caleado.

3onexiones, -orneras y terminales de ca-les

*isten dierentes tecnicas para conectar conductores electricos: tren"ados, soldados, prensados

(usando conectores a compresion ! de sujecin son ejemplos populares. n el campo industrial

se utili"an una cominacion de conectores a compresion llamados =terminales= ! los terminales

roscales o =orneras= para sujetar cales de instrumentacion ! otros cales.

n la otograia siguiente se muestra un tipico terminal trip o lo/ue terminal para se5ales de

cales pares tran"ados conectados a otro cale par tren"ado.

6i miramos de cerca la otograia anterior, podemos er las ases de los terminales a compresion

al inal de los cales, precisamente donde son insertados en el lo/ue terminal. stos lo/ues

terminales usan =ornes= /ue tienen unas pe/ue5as pernos para aplicar uer"a ! sujetar a los

terminales de los cales de instrumentacion $aciendo un contacto metal con metal dentro de

cada lo/ue. n la igura siguiente muestra como los terminales a compresion lucen en la

terminacion de un cale:


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s eidente /ue en la igura de arria solo muestra el terminal a compresion solo en un solo $ilo

del par, pero siempre a instalado en un par de terminales en cada lado del par de cale. n

orneras de cone*ion simple como el dela igura arria, el par de $ilos de cada cale (uno

positio ! otro negatio son instalados a mano en las orneras, el $ilo positio en siempre esta a

la parte i"/uierda ! con numeracion impar ! el $ilo negatio en siempre en el lado derec$o (del

$ilo positio ! con numeracin par.

n la oto siguiente podemos er el interior de una ornera simple mostrando como los

terminales a compresion son instalados ! como es /ue $acen la cone*ion (en este caso el lado

derec$o.

0lgunas orneras no tienen pernos de ajuste, en lugar de ello utili"an un sistema mecanico con

resortes para ijar mecanica ! electricamente los terminales:


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n el pr*imo articulo $alaremos m's sore las cone*iones el)ctricas a instrumentacin.- 6ee more at: $ttp:22www.instrumentacion!control.net2cursos-lires2instrumentacion2curso-

practico-de-instrumentacion2item2A>A-cone*iones-orneras-!-terminales-de-cales-wiring-de-instrumentaci4A


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0lgunas orneras multiniel proeen la opcion de manejar =jumpers= internos para conectar dos

o mas nieles.

n otros casos las orneras pueden incluir ma!ores caracteristicas como led indicadores,

switc$es, usiles e incluso circuitos reset para reac9ers en espacios reducidos. La igura

siguiente muestra una ornera con usile:

n muc$os instrumentos de campo, sin emargo, no cuentan con orneras como las /ue $emos

enido $alando en este articulo sino /ue ienen con unos pernos de ajuste pero por compresion

en las cae"as de dic$os pernos. 4ales relatiamente gruesos pueden ser conectado a estos

ornes sin ma!ores prolemas si es /ue tenemos cuidado en reali"ar la compresion en toda la

circunerencia de la cae"a del perno, como se muestra en la igura siguiente:


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l prolema de reali"ar una compresion directa del perno $acia el cale (compresion de la

cae"a perno es /ue se somete a uer"as de compresion ! de corte. 4omo resultado, con el

tiempo la punta del cale tiende a ser da5ana por multiples cone*iones. Por otro lado, la tension

del cale puede $acer tender girar (en mu! pocos grados el perno de ajuste, lo /ue $ara /ue

potencialmente se aloje con el tiempo.

La mejor manera de reali"ar el conectori"ado de las puntas de nuestro caleado en este tipo de

ornes =screw-st!le= es primero instalar un terminal a compresion en las puntas. n la oto

siguiente se muestra orneras screw-st!le /ue estan conectadas a caleado con terminales tipo

compression-st!le:

Los terminales compression-st!le ienen en dos ariadades: or9 ! ring (tipo tenedor ! anillo.

4omo podemos mostrar en el siguiente graico:


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Los terminales or9 son aciles de instalar ! remoer, pero los terminales tipo ring son muc$omas seguros, desde no los podemos retirar tan acilmente eitando descone*iones por

accidentes.

ste tipo de terminales es incadecuado cuando tenemos caleado solido ! gruedo. 0un/ue en

primera instancia en caleado solido podria parecer /ue el terminal se adapta mu! ien se tiene

a perder tension con suma rapide" sore todo cuando $a! moimiento o iracion. Los

terminales a compresion solo deeran ser usados en cale multipar o par tren"ado.

La correcta instalacion de estos terminales compression-st!le re/uiere el uso de una $erramienta

especial de presan =crimping tool=, como se muestra en la igura siguiente:

6iempre deemos tener en cuanta el calire de cale /ue amos emplear ! uicarlo en la seccion

adeacuada de la $erramienta, es decir si estamos presando un terminal para cale de ?K 0U

entonces mos uicaremos en la seccion ?? - @N de la $erramienta (para cales desde @N $asta ??

0U tal como se muestra en la igura arria. Por ultimo un prensado perecto deera lucir

como la otograia siguiente:


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practico-de-instrumentacion2item2A>>-cone*iones-orneras-!-terminales-de-cales-wiring-de-

instrumentaci4A miliamperios de corriente representa K de medida, ! un alor de ?K

miliamperios representa un @KK de la medida, ! cual/uier otro alor entre > ! ?K miliamperios

representa un porcentaje entre K ! @KK.

Por ejemplo, si estamos calirando un transmisor de temperatura a >-?Km0 para medir rango

de EK a ?EK grados 4, podriamos representar los alores de corriente ! temperatura como el

siguiente graico:
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/344-conexiones-borneras-y-terminales-de-cables-wiring-de-instrumentaci%C3%B3n-parte-2-2.html#sthash.TK5ahomT.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/344-conexiones-borneras-y-terminales-de-cables-wiring-de-instrumentaci%C3%B3n-parte-2-2.html#sthash.TK5ahomT.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/344-conexiones-borneras-y-terminales-de-cables-wiring-de-instrumentaci%C3%B3n-parte-2-2.html#sthash.TK5ahomT.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/344-conexiones-borneras-y-terminales-de-cables-wiring-de-instrumentaci%C3%B3n-parte-2-2.html#sthash.TK5ahomT.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/344-conexiones-borneras-y-terminales-de-cables-wiring-de-instrumentaci%C3%B3n-parte-2-2.html#sthash.TK5ahomT.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/344-conexiones-borneras-y-terminales-de-cables-wiring-de-instrumentaci%C3%B3n-parte-2-2.html#sthash.TK5ahomT.dpuf


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sta se5al de >-?Km0 tamien es usada para sistemas de control para comandar posicionadores

en una alula de control o en ariadores de elocidad. n estos casos, el alor de miliamperios

no representa una medida del proceso, pero si un grado el cual el elemento inal de control

inlu!e en el proceso. ipicamente (pero no siempre 77 los > miliamperios comandan a cerrar la

alula de control o parar un motor, mientras /ue ?K miliamperios comandan a arir totalmente

una alula de control o poner un motor a su ma*ima elocidad.

Por tanto, casi todos (aun $o! en dia sistemas de control usan dos dierentes se5ales de >-

?Km0: una para representar ariales de proceso (P; ! una para representar comandos $acia

un elemento inal de control (la ariale manipulada o H;.


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La relacion entre estas dos se5ales depender enteramente de la respuesta del controlador. Jo

$a! ra"on para decir /ue las dos se5ales an a ser iguales, por /ue representan dos cosas

totalmente dierentes. De $ec$o, si el controlador es de accion inersa, es totalmente normal /ue

las dos se5ales sean inersamente proporcionales, cuando la se5al de proceso P; de incrementa

a $acia el controlador de accion inersa entonces la se5al de salida se decrementara. 6i el

controlador es puesto en modo =manual= por el operador, la se5al de salida no sera

automaticamente proporcionada a la se5al de entrada P; del todo, en camio esta se5al sera

totalmente manipulada a gusto del operador.

#roporcionando se8ales 0B@Am= a aria-les medidas

1na se5al > a ?K m0 representa alguna se5al en una escala de K a @KK en porcentaje.

1sualmente, es una escala lineal, como:


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6iendo una uncion lineal, podemos usar la ecuacion de una recta para proporcional las se5ales

medidas a sus respectios alores de corriente:

y C mx D -

Donde:

! \ 6alida del intrumento

* \ ntrada del Instrumento

m \ Pendiente de la recta

\ punto de intercepto respecto a ! (por ejemplo el =lie "ero= cero del rango del instrumento

1na e" determinada los alores adecuados para m ! , podemos entonces usar esta ecuacion

lineal para predecir cual/uier alor para ! dado un alor *, ! ice-ersa. sto sera mu! util para

nosotros cuando us/uemos determinar el alor de se5al >-?Km0 de salida de cual/uier

transmisor, o la posicion de astago de una alula ente una salida de se5al >-?Km0, o cual/uier

otra correspondencia entre una se5al >-?Km0 ! alguna ariale isica.

0ntes /ue podamos usar la ecuacion para cual/uier proposito, deemos determinar los alores

de la pendiente (m ! el intercepto ( apropiados para el intrumento /ue deseamos aplicar la

ecuacion. Luego, eremos algunos ejemplos para $acer esto.


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Para la ecuacion lineal mostrada, podemos determinar el alor de la pendiente (m diidiendo el

=rise= entre el =run= es decir los rangos en miliamperios (>-?Km0 ! rango de apertura (K -@KK

.

Para calcular el intercepto (, todo lo /ue necesitamos $acer el resoler la ecuacion en un punto

determinado (* - !. n este caso proamos el punto (K,> es decir a K tenemos > miliamperios

! calculamos:

0$ora /ue tenemos nuestra ecuacion completa podemos descriir la relacion entre la se5al >-

?Km0 ! un se5al de apertura K-@KK, podemos usarla para determinar cuantos miliamperios

representan cua/uier porcentaje de se5al. Por ejemplo, supongamos /ue necesitamos conertir


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un porcentaje de A>.C a su correspondiente se5al de corriente de >-?Km0, como se representa

en la siguiente graica

ntonces $ar+amos algo como esto:

Por tanto, A>.C es e/uialente a .EE? miliamperios en una rango de se5al de >-?Km0.


practico-de-instrumentacion2item2A>E-la-se4A-?Kma-!-su-proporci4A


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ste controlador en particular tiene dos displa!s digitales, uno para la ariale de proceso (P; !

otro para el setpoint (6P, con un argrap$ (graico de arra para mostrar el alor de la se5al de

salida (M1. 1n pulsador proee al operador la manera para /ue pueda camiar entre modo

0utomatico ! Hanual (02H, mientras los dos otros otones proeen un decremento e

incremento del alor de setpoint (en modo 0utomatico o el alor de salida (in modo Hanual.

Dentro del controlador, una uente de corriente proee los >-?Km0 D4 para el conertidor I2P.

4omo todas los uentes de corriente, su proposito es mantener la corriente en el =la"o= sin teneren cuenta la resistencia del circuito ! cual/uier uente de oltaje e*terna. 0 dierencia de una

uente de corriente constante, una uente de corriente =dependiente= (representada por una

orma de un romo en lugar de un circulo aria el alor de corriente de acuerdo a algun

estimulo e*terno. n este caso, el calculo matematico del controlador (en modo 0utom'tico o

un alor ijado por el operador (modo Hanual le dice a la uente de corriente cuanto corriente

D4 dee mantener en el circuito.

Por ejemplo, si el operador camia a modo Hanual ! ija el alor a EK, la cantidad adecuada

para este alor en porcentaje seria @? m0 (e*actamente la mitad entre >m0 ! ?Km0. 6i todo

traaja adecuadamente, la corriente en el =la"o= $acia el conertidor I2P deeria ser e*actamente

@?m0 sin importar algun pe/ue5o camio en la resistencia del cale, de la oina del I2P, o

cual/uier otra perturacion: la uente de corriente dentro del controlador =luc$ar'= tanto como

pueda para mantener la corriente en un alor ijo sin ariaciones. sta corriente, crea en la

oina dentro del conertidor I2P un campo magnetico para actuar sore un mecanismo

neumatico ! producir P6I de presion de salida $acia la alula de control (P6I es e*actamente


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la mitad entre A P6I ! @E P6I de presion. De modo /ue esto deer+a moer la alula de control

en un EK de apertura o posicin.

Los detalles de la uente de corriente interna del controlador no suelen ser mu! =complicadas=.

1sualmente, toman la orma de un circuito con ampliicadores operacionales.

Juestro escenario seria igual si es /ue reempla"amos el conertidor I2P ! la 'lula de control

con un ariador de elocidad ! un motor. Desde la perspectia del controlador, la unica

dierencia seria /ue !a no se tendria una carga inductia sino una carga resistia. La resistencia

de entrada del ariador de elocidad conierte la se5'l de >-?Km0 en una se5al de oltaje

(tipicamente @-E, pero no siempre. ste se5al de oltaje entonces contitu!e un comando para

decirle al modulador de potencia =cuanta= energia electrica dee dar al motor para llegar a una

determinada elocidad.

n este caso, el ariador de elocidad tiene un circuito de potencia /ue tiene una toma triasica

04 ! la conierte a potencia D4 a un rango de oltaje ariale (ese niel de oltaje es controlado

por la se5al >-?K m0 /ue ota el controlador. Mtro estilo de ariador de elocidad es uno /ue

tiene una toma 04 ! tiene una salida triasica 04 a un oltaje ! recuencia ariale para potencia

en un motor 04 de induccion. ste tipo de ariadores de elocidad son usualmente llamados

=ariador de recuencia= o ;FD.


practico-de-instrumentacion2item2A>-controladores-!-su-uente-de-corriente-de->-?Kma-

como-se-manejan-lo-elementos-inales-de-controlG.$tmlBst$as$.ImN0NEm.dpu
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/346-controladores-y-su-fuente-de-corriente-de-4-20ma-como-se-manejan-lo-elementos-finales-de-control?.html#sthash.Im8A85mW.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/346-controladores-y-su-fuente-de-corriente-de-4-20ma-como-se-manejan-lo-elementos-finales-de-control?.html#sthash.Im8A85mW.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/346-controladores-y-su-fuente-de-corriente-de-4-20ma-como-se-manejan-lo-elementos-finales-de-control?.html#sthash.Im8A85mW.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/346-controladores-y-su-fuente-de-corriente-de-4-20ma-como-se-manejan-lo-elementos-finales-de-control?.html#sthash.Im8A85mW.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/346-controladores-y-su-fuente-de-corriente-de-4-20ma-como-se-manejan-lo-elementos-finales-de-control?.html#sthash.Im8A85mW.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/346-controladores-y-su-fuente-de-corriente-de-4-20ma-como-se-manejan-lo-elementos-finales-de-control?.html#sthash.Im8A85mW.dpuf


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&as se8ales de corriente 3 pueden tam-ien son usadas para comunicar

informacion de mediciones de proceso desde los transmisores hacia los

controladores, indicadores, registradores, alarmas, y otros dispositios

de entrada. >ecalquemos que el proposito de un transmisor es sensar

alguna aria-le fisica )como presion, temperatura y se entiende que tiene

dentro un sensor+ y luego reportar la cantidad medida en forma de se8al

electrica, en este caso de 0 a @A miliamperios de corriente 3

proporcional a la cantidad medida.

La orma mas simple es donde el transmisor tiene dos terminales para los cales de se5al de >-

?Km0 ! dos terminales mas donde se conectara un uente de energia. stos transmisores son

llamados =>-wire= =de cuatro $ilos= o =auto-alimentados=. La se5al de corriente del transmisor

se conecta a los terminales de entrada de la ariale de proceso en el controlador para completar

la ad/uisicion de la se5al.

ipicamente, los controladores no son e/uipados para aceptar directamente entradas de se5ales

en miliamperios, pero si se5ales de oltaje. Por esta ra"on, nosotros deemos conectar un

resistencia de presicion a traes de los terminales para conertir la se5al de >-?Km0 a un oltaje

estandari"ado /ue el controlador puede entender. 1na rango de se5al de oltaje de @ a E oltios

es estandar, aun/ue algunos modelos de controladores usan un rango dierente de oltaje ! por

tanto dierentes alores de resistencias de presicion. 6i el rango de oltaje es de @-E oltios ! el

rango de corriente es >-?Km0, el alor de la resistencia de presicion dee ser de ?EK M$ms.

Desde /ue estamos $alando de un controlador digital, la entrada de oltaje en los terminales

del controlador es interpretada por un circuito conertidor analogo-digital (0D4, el cual


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conierte la medida de oltaje en un numero digital /ue el microprocesador del controlador

pueda interpretar ! traajar.

n algunas intalaciones, la alimentacion del transmisor es proeida por dos cales adicionales

conectados a una uente de poder locali"ada en el mismo panel del controlador:

La desentaja oia de esta estructura es /ue se necesita dos $ilos mas en el cale. Has $ilos (o

pares de $ilos signiican /ue el cale tendra /ue ser de ma!or diametro ! mas caro para la

longitud dada. Los cales con mas $ilos re/ueriran un metrado ma!or de conduit para

protegerlos, ! todos los paneles de caleado deeran contener mas orneras o lo/ues

terminales para ordenar los $ilos adicionales.

6i no e*iste una uente de energia electrica en donde se locali"a el transmisor en planta, sera

necesario tender los > $ilos para poner en sericio al transmisor.- 6ee more at: $ttp:22www.instrumentacion!control.net2cursos-lires2instrumentacion2curso-

practico-de-instrumentacion2item2A>C-transmisores->-wire-o-de-cuatro-$ilos-la-uente-

siempre-aparte.$tmlBst$as$.nEc/gup>.dpu

Es posi-le com-inar la energia elctrica y la comunicacin analogica

so-re el mismo par de ca-les usando 0B@Am= 3, si dise8amos el

transmisor para ser %loop po$ered% o %alimentado por el lazo%. 9n

transmisor loopBpo$ered se conecta al controlador del proceso de la

siguiente manera
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0/ui, el transmisor no es realmente una uente de corriente como en un transmisor de cuatro

$ilos. 0 camio, un transmisor de dos $ilos es dise5ado para actuar como un regulador de

corriente, limitando la corriente al alor /ue representa la medida de proceso, mientras se apo!a

en una uente remota de poder para promoer el lujo de corriente. Deemos darnos cuenta, la

direccion de la lec$a en simolo de la uente de corriente dependiente del transmisor, ! como se

relaciona con los signos de la polaridad del oltaje. Hirando en el articulo anterior, la imagen de

un circuito de un transmisor de > $ilos para comparar. La uente de corriente en este transmisor

loop-powered o de =dos $ilos= en realidad se comporta como un carga electrica, mientras /ue la

uente de corriente en un transmisor de > $ilos unciona como realmente una uente de

corriente.

1n transmisor loop-powered toma la energia del oltaje m+nimo ! corriente en sus dos

terminales. 4on una tipica uente de oltaje empe"ando con ?> oltios D4,! una caida de oltaje

m'*imo a traes de la resistencia de ?EK M$m en el controlador de E oltios D4, el transmisor

deeria siempre tener al menos @ oltios disponiles en sus terminales. Dando el e*tremo

inerior del rango de >-?Km0, el transmisor deeria siempre tener al menos >m0 de corriente

para uncionar. Por tanto, el transmisor siempre tendr' una cierta cantidad de energia electrica

disponile en el cual operar, mientras /ue la corriente regulada representa la medida del

proceso.
http://www.instrumentacionycontrol.net/es/curso-practico-de-instrumentacion/347-transmisores-4-wire-o-de-cuatro-hilos-la-fuente-siempre-aparte.htmlhttp://www.instrumentacionycontrol.net/es/curso-practico-de-instrumentacion/347-transmisores-4-wire-o-de-cuatro-hilos-la-fuente-siempre-aparte.html


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Internamente, el $ardware de un transmisor de ? $ilos se parece al diagrama de aajo. Demonos

cuenta /ue todo lo mostrado con lineas punteadas en el siguiente diagrama representa el

transmisor de dos $ilos de la igura anterior:

odo la circuiteria de sensado, scalado, ! acondicionamiento de salida dentro del transmisor

dee ser dise5ada para uncionar a menos de >m0 de corriente D4, ! a un =modesto= oltaje en

los ornes. Para crear un la"o de corriente de mas de >m0 (o lo /ue el transmisor $ace para

aarcar todo el rango de se5al >-?Km0, el transmisor usa un transistor para deriar (!pass

corriente e*tra de un terminar $acia el otro tanto como necesita para $acer /ue la corriente total

indicada por la medida del proceso. Por ejemplo, si la corriente de operacion interna en el

transmisor es solo A.Nm0, ! dee regular la corriente de la"o a un alor de @m0 para

representar una condicion de CE de medida de proceso, el transistor deriar' @?.?m0 de

corriente.

1na cantidad mu! aja de potencia electrica disponile un los terminales de un transmisor de ?

? $ilos limita su uncionalidad. 6i el transmisor re/uiere mas energia electrica /ue puede eniar

con > miliamperios ! @ oltios (minimos de cada uno, la unica solucion es usar un transmisor

de > $ilos donde la energia esta separada de la se5al de >-?Km0. 1n ejemplo de un transmisor

de proceso /ue dee ser de > $ilos es en un anali"ador /uimico como un cromatograo,

re/uiriendo la energia suiciente para operar un calentador electrico, una alula solenoide, !

una computadora =on-oard= para procesar los datos del sensor. Jo $a! manera de operar una

ma/uina compleja como un cromatograo moderno con solo > miliamperios ! @ oltios77.


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Los primeros transmisores industriales actuales no eran capaces de operar en nieles tan ajos

de energ+a el)ctrica, por lo /ue utili"aa un est'ndar dierente de la se5al actual: de @K a EK

miliamperios 44. l suministro de alimentacin de la"o para estos transmisores ari m's de K

oltios para suministrar energ+a suiciente para el transmisor. Por temas de seguridad seguridad

$ec$o el est'ndar desde @K $asta EK m0 inadecuado para algunas instalaciones industriales !

circuitos microelectrnicos modernos se pudo reducir a un menor consumo de energ+a $aciendo

/ue el est'ndar de >-?K m0 sea en la pr'ctica el mas usado en casi todos los tipos de

transmisores de proceso actualmente.

- 6ee more at:$ttp:22www.instrumentacion!control.net2cursos-lires2instrumentacion2curso-practico-de-instrumentacion2item2A>N-transmisores-?-wire-o-de-dos-$ilos-el-oltaje-siempre-junto-con-la-

corriente->-?Kma.$tmlBst$as$.]nI?]Lj.dpu

9n principio fundamental en la solucin de pro-lemas en sistemas de

instrumentacin es que todos los instrumentos tienen al menos una

entrada y al menos una salida, y que las salidas de-erian exactamente

corresponder a las entradas. Fi la salida de un instrumento no esta

adecuadamente correspondiendo a su respectia salida acorde la funcionde dise8o del instrumento, entonces podemos intuir que algo malo esta

pasando con ese instrumento.

4onsideremos las entradas ! salidas de arios instrumentos comunes: transmisores,

controladores, indicadores ! 'lulas de control. 4ada uno de estos instrumentos toman

inormacin (entrada de alguna orma, ! generan (salida inormacin en alguna orma. n

cual/uier intrumento de un =la"o=, la salida de un instrumento alimenta a la entrada del

siguiente, de tal manera /ue la inormacin se transmite de un instrumento a otro.

0l interceptar la inormacin comunicada entre los componentes de un sistema instrumentado,

nosotros podemos locali"ar ! aislar las allas. Para entender adecuadamente esta inormacion

interceptada, deemos entender las entradas ! las salidas desde las perspectia del instrumento

! sus unciones asicas.
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/348-transmisores-2-wire-o-de-dos-hilos-el-voltaje-siempre-junto-con-la-corriente-4-20ma.html#sthash.YTnI2YLj.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/348-transmisores-2-wire-o-de-dos-hilos-el-voltaje-siempre-junto-con-la-corriente-4-20ma.html#sthash.YTnI2YLj.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/348-transmisores-2-wire-o-de-dos-hilos-el-voltaje-siempre-junto-con-la-corriente-4-20ma.html#sthash.YTnI2YLj.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/348-transmisores-2-wire-o-de-dos-hilos-el-voltaje-siempre-junto-con-la-corriente-4-20ma.html#sthash.YTnI2YLj.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/348-transmisores-2-wire-o-de-dos-hilos-el-voltaje-siempre-junto-con-la-corriente-4-20ma.html#sthash.YTnI2YLj.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/348-transmisores-2-wire-o-de-dos-hilos-el-voltaje-siempre-junto-con-la-corriente-4-20ma.html#sthash.YTnI2YLj.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/348-transmisores-2-wire-o-de-dos-hilos-el-voltaje-siempre-junto-con-la-corriente-4-20ma.html#sthash.YTnI2YLj.dpuf


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La siguiente graica muestras las entradas ! salidas mas com3nmente encontradas en sistemas

de control:

Para reisar un uena correspondencia entre las entradas ! salidas de un instrumento, deemos

poder usar de uena orma e/uipos de testeo o pruea para interceptar las se5ales /ue entran !

salen de estos instrumentos. Para instrumentos asados en se5ales de >-?Km0, esto signiica

/ue deemos poder usar medidores de se5ales el)ctricas de manera precisa !a sea corriente o

oltaje.

9sando un miliamperimetro est;ndar para medir un lazo de corriente

Desde /ue las se5ales medidas se representan por una corriente electrica en la"os de

instrumentacion, un $erramienta oia usada para la solucion de prolemas es un Hultimetro

capa" de medir de manera precisa miliamperios D4. Desaortunadamente, sin emargo, $a! una

desentaja cuando usamos multimetros: deemos =romper= el circuito al momento de conectar

en serie el multimetro para medir la corriente, ! esto signiica /ue la corriente caer' a K m0

$asta /ue el multimetro sea conectado (entonces caer' a Km0 cuando el multimetro sea retirado

del circuito tamien. Interrumpir la corriente circulante signiica interrumpir el lujo de

inormacion transmitida por esa corriente, /ue puede ser la medida del proceso o una se5al /ue

controla un elemento inal de control. sto tendr' eectos negatios en el sistema de control a

menos /ue se sigan los procedimientos adecuados.

0ntes de =romper un la"o= para conectar el multimetro, uno primero dee adertir a todo el

personal interesado /ue la se5al ser' interrumpida al menos dos eces, ca!endo a un alor de

-?E cada e". 6i la se5al a ser interrumpida iene de un transmisor de proceso a uncontrolador, el controlador deer+a ser puesto en modo Hanual entonces no causar' desarreglos

en el proceso (como moer el elemento inal de control aruptamente cuando se pierda la se5al

de proceso o P;. amien, las alarmas del proceso deer+an ser desailitadas temporalmente

para /ue estas no causen alerta o p'nico. 6i esta se5al de corriente tamien controla alarmas de

paradas de emergencia, estan tamien deen ser temporanmente des$ailitadas777.


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6i la se5al de corriente a ser interrumpida es un se5al de comando de un controlador $acia un

elemento inal de control, el elemento inal de control o ien necesita ser maniorado

manualmente para mantenerse ijo, mientras /ue la se5al aria, o ien se necesitar+a poner

actio su =!pass= completamente. 6i el elemento inal de control es una 'lula de control, esta

tipicamente tiene un arreglo de 'lulas manuales /ue $ace la uncin de !pass como se

muestra en la igura siguiente:

Dado /ue el !pass operado manualmente a$ora reali"a la uncin de la 'lula de control, el

operador dee mirar con cuidado ariendo ! cerrando segun conenga para mantener estale elcontrol del proceso.

Las 'lulas de lo/ueo ! !pass para un control de lujo de gas puede ser apreciado en la

siguiente oto:


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eniendo en cuenta las laores de seguridad para interrumpir la se5al de control en una 'lula

de control en un proceso =io=, podemos er /ue la tarea /ue aparentemente es simple de

conectar un miliamperimetro en serie a una se5al de corriente de >-?Km0 ?5 EFtan acil como

a primera ista parece.Pero mejores formas deberan existir no- 6ee more at: $ttp:22www.instrumentacion!control.net2cursos-lires2instrumentacion2curso-

practico-de-instrumentacion2item2A>-soluci4A


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Demonos cuenta como este miliamperimetro no solo registra la corriente en el la"o (A.N m0

como muestra la otograia, sino /ue tamien conierte el alor de milimaperios en un rango de

porcentaje, siguiendo el estantar >-?Km0. 1na desentaja para tener en cuenta en

miliamperimetros de pin"as es /ue son suceptiles a perturaciones por uertes camposmagneticos e*ternos. 4ampos magneticos estacionarios (por ejemplo proenientes de e/uipos

D4 energi"ados magneti"ados pueden ser compen"ados ajustando el ="ero= del instrumento en

una orientacin similar antes de medir el la"o de corriente a tra)s del cale.

9sando diodos de prue-a para medir una lazo de corriente

Mtra manera de medir una se5al de >-?Km0 sin interrumpirla es usando un diodo rectiicador,

originalmente instalado en la"o cuando ue comisionado. 1n diodo =test= puede ser puesto en

cual/uier lugar en serie con el la"o. Durante una normal operacion, en el diodo caera

apro*imadamente K.C oltios, caida tipica en cual/uier diodo recticador de silicio cuando es

polari"ado. l siguiente es/uema muestra un diodo instalado en un la"o de un transmisor de dos

$ilos:


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6i alguien conecta el miliamperimetro en paralelo con este diodo, la aja resistencia de entrada

dentro de amperimetro (casi nula corto-circuitara al diodo eitando /ue cual/uier oltaje

sustancial caiga al pasar por el. Por tanto como la caida de oltaje es casi nula, el diodo

eectiamente =turns o= o se corta no permitiendo la circulacion de corriente, lejando la

corriente del la"o en su totalidad pasar a traes del amperimetro.

4uando el miliamperimetro es desconectado, el re/uisito de caida de K.C oltios para =turn on= o

actiar el diodo, ! toda la corriente pasar' nueamente a traes del diodo. ntonces en ningunmomento el la"o de corriente ue interrumpido, lo cual signiica /ue podemos tomar todas las

medidas /ue /uerramos ! no preocuparnos de generar alsos indicadores del proceso (como

alarmas, ! perturaciones de las se5ales.

ste diodo dee ser instalado cerca de la caja de paso o =junction o*=, entre terminales o

orneras o incluso incorporados dentro del transmisor mismo. 0lgunos transmisores de proceso

tienen un par e*tra de terminales eti/uetadas como =test= para este proceso e*actamente. 1n

diodo !a instalado en un transmisor, ! estos terminales =test= siren como punto para conectar el

miliamperimetro.

La siguiente igura muestra un ejemplo de este caso en un transmisor de presin dierencial

modelo Wosemount AKE@:


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Date cuenta /ue dos puntos estan eti/uetados como 6 aajo ! a la i"/uierda de los pernos

terminales principales donde el la"o es conectado. 4onectando un amperimetro en estos dos

puntos permiten una medida directa de se5ales de corriente de >-?Km0 sin tener /ue

desconectar de ninguna manera cual/uier cone*ion en el la"o.


practico-de-instrumentacion2item2AEK-metodos-no-intrusios-para-medir-corriente-en-la"os-

instrumentados-clamp-on-!-diodo-test.$tmlBst$as$.c^*Za0.dpu

Fi en caso de que no podamos interrumpir el lazo por cuestiones

operatias, y que ningun componente )diodo+ es preBinstalado en el lazo,

y ademas si no tenemos un instrumento para medir el efecto hall como

una pinza amperimetrica, un instrumentista puede aun realizar

diagnosticos para solucion de pro-lemas usando nada m;s que un

Golimetro 3. =qui, sin em-argo, de-emos tener mucho cuidado a la

hora de interpretar estas medidas de olta"e, desde que estamos medidas

pueden no ser directamente proporcionales a la corriente del lazo.

n el siguiente ejemplo emos un la"o de >-?Km0, donde el controlador enia una se5al de

salida a un conertidor I2P.
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/350-metodos-no-intrusivos-para-medir-corriente-en-lazos-instrumentados-clamp-on-y-diodo-test.html#sthash.WcQvxXaA.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/350-metodos-no-intrusivos-para-medir-corriente-en-lazos-instrumentados-clamp-on-y-diodo-test.html#sthash.WcQvxXaA.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/350-metodos-no-intrusivos-para-medir-corriente-en-lazos-instrumentados-clamp-on-y-diodo-test.html#sthash.WcQvxXaA.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/350-metodos-no-intrusivos-para-medir-corriente-en-lazos-instrumentados-clamp-on-y-diodo-test.html#sthash.WcQvxXaA.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/350-metodos-no-intrusivos-para-medir-corriente-en-lazos-instrumentados-clamp-on-y-diodo-test.html#sthash.WcQvxXaA.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/350-metodos-no-intrusivos-para-medir-corriente-en-lazos-instrumentados-clamp-on-y-diodo-test.html#sthash.WcQvxXaA.dpuf


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0/ui, no $a! una resistencia estandari"ada para las oinas del conertidor I2P, ! por tanto

la cantidad de caida de oltaje a traes de los terminales del I2P para cual/uier cantidad

de corriente de la"o ser' unica para todos los modelos de conertidores I2P. l conertidor

I2P Fis$er modelo EC aricado para se5ales >-?Km0 tiene una resistencia de oina nominal

de @C o$ms. Por tanto, nosotros esperaremos er una caida de oltaje de apro*imadamente K.C

oltios a >m0 ! un caida de oltaje apro*imada de A.E oltios a ?Km0 a traes de los terminales

del I2P. Desde /ue los terminales de salida del controlador esta directamente en paralelo con

los terminales del I2P, esperar+amos er apro*imadamente el mismo oltaje tamien alli

(ligeramente ma!or deido a la resistencia del cale. La alta de conocimiento preciso de laresistencia de oina del I2P $ace diicil decir e*actamente cuanta corriente est' en el la"o para

cual/uier medida de oltaje /ue tomamos con un oltimetro. 6in emargo, si nosotros

conocieramos apro*imadamente la resistencia de la oina del I2P, podemos al menos otein un

estimado de la corriente del la"o, la cual es usualmente suiciente para propositos de diagnstico.

6i la resistencia de la oina del I2P uera completamente desconocida, la medida de

oltaje endr+a a ser una cantidad totalmente inutil para determinar la corriente en el la"o. La

medida de oltaje ser+a util solo para determinar la continuidad del la"o (por ejemplo si $a!

una interrupcion en el caleado entre el controlador ! el I2P o no.

Mtro ejemplo en consideracin es este transmisor loop-powered de >-?Km0 ! un controlador,

donde el controlador proee la energia D4 al la"o:


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s mu! com3n encontrar controladores con su propia uente para alimentar al la"o, deido a

la gran popularidad de los transmisores loop-powered (? $ilos. 6i saemos /ue el

transmisor re/uiere un oltaje D4 en algun lugar del circuito para alimentarlo, eso nos $ace

pensar /ue deeriamos incluirlo en el controlador ciertoG :D.

La unica medida de oltaje /ue es directamente ! precisamente proporcional a la corriente

del la"o es el oltaje a traes de la resistencia de precision de ?EK M$m. 1na corriente de la"o

de >m0 proocar' un caida de oltaje de @ oltio, con @?m0 caer' A oltios, con ?Km0 caer'

E oltios, etc.

La medida de oltaje a traes de los terminales del transmisor mostrar' la dierencia del oltaje

entre los ? oltios D4 de la uente ! la caida de oltaje a traes de las resistencia de ?EKM$m.

n otras palaras, l oltaje en los terminales del transmisor es simplemente la resta del oltaje

de la uente de ? oltios menos la caida de oltaje en la resistencia. sto $ace /ue el oltaje en

los terminales del transmisor sea inersamente proporcional a la corriente del la"o: el

transmisor mira apro*imadamente ?E oltios a >m0 de corriente de l"o (K de se5al !

apro*imadamente ?@ oltios a ?Km0 de corriente de la"o (@KK de se5al. l usar el termino

=apro*imado= es totalmente intencional a/ui, para uente de la"o energi"ados son por lo general

no regulados. n otras palaras, los =? oltios= es apro*imadamente ! sujetos a camios777.

1na de las entajas de los tranmisores loop-powered es /ue la uente de oltaje es totalmente

irreleante, siempre ! cuando e*aceda el alor necesario para asegurar una adecuada

energi"acion del transmisor. 6i la uente de oltaje se desiar' por alguna ra"on, no tendr+a

impacto en la medida de la se5al dado /ue el transmisor esta construido con reguladores de

corriente, las cuales en el la"o ante cual/uier alor siempre representa la medida del proceso, sin


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tener en cuenta los pe/ue5os camios en la uente de oltaje del la"o,caleado, resistencias, etc.

ste rec$a"o a los camios de oltaje en la uente de alimentacion nos dice /ue la uente no

necesita ser regulada, aun/ue en la practica es mu! raro.

0$ora, esto nos llea aun prolema comun en los transmisores loop-powered >-?Km0: mantener

el oltaje suiciente en los terminales del tranamisor. Wecal/uemos /ue un transmisor loop-

powered se asa en la caida de oltaje en sus terminales (cominado con una corriente de al

menos > m0 para poder traajar internamente. sto signiica /ue el oltaje en sus terminales

no dee ser menor a un minimo, o sino el transmisor no tendr' suiciente energ+a para $acer

su uncionamiento normal. sto $ace /ue sea posile =dejar de $amre= de oltaje al transmisor

si la tension en el la"o es insuiciente !2o si la resistencia del la"o es e*cesia.

Para ilustrar como esto puede ser un prolema, consideremos el siguiente medida de una la"o >-

?Km0, donde el controlador proee solo ?K oltios D4 al la"o, ! un indicador incluido enel circuito proee al operador la medida del transmisor:

l indicador tiene su propia resistencia de ?>K M$m para proeer una se5al de @-E oltios para el

sensado en el indicador. stos signiica /ue la resistencia total $a crecido de ?EK M$m

a EKKM$m (mas la resistencia del caleado. 0 corriente ma*ima (?Km0, esta resistenciatotal $ara caer (al menos @K oltios, dejando @K oltios o menos en los terminales del

transmisor para energi"arlo. 4on @K oltios es mu! proale /ue no sea suiciente para /ue el

transmisor operare e*itosamente, aun/ue, el transmisor de presion Wosemount modlo AKE@ por

ejemplo, re/uiere de minimo @K.E oltios en sus terminales para operar.

6in emargo, el transmisor operar' solo en un $asta alguno nieles de corriente del la"o, cuando

la corriente del la"o es solo >m0, por ejemplo, la suma de caidas de oltajes a traes de las dos


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resistencis de ?EK M$ms ser' solo ? oltios, dejando cerca de @N oltios en los terminales del

transmisor: mas /ue suiciente para practicamente cual/uier modelo de transmisor loop-

powered pueda operar. Por tanto, el prolema de insuiciencia de uente de oltaje solo

se maniiest cuando el proceso mide cerca del rango del @KK. sto podr+a ser un prolema

serio para realiar diagnostico, desde /ue solo aparece durante unas condiciones de proceso ! no

en otras. 1n instrumentista puede testear solo las allas de caleado (perdida de

coneciones, terminales corroidos, etc ! nunca pero nunca encontrar' el prolema.

4uando un transmisor loop-powered esta alto de oltaje, su uncionamiento es erroneo. sto

es especialmente cierto en transmisores =inteligentes= con un microprocesador dentro. 6i

el oltaje en los terminales cae por dejo de lo re/uerido, el microprocesador simplemente

se apagar'. 4omo resultado tendremos un ciclo lento de on2o de la corriente del transmisor,

lo cual $ace creer al controlador /ue la ariale de proceso esta creciendo enormemente.

l prolema desaparece, tan pronto como el oltaje en los ornes sea ma!or al minimo

para traajar.- 6ee more at: $ttp:22www.instrumentacion!control.net2cursos-lires2instrumentacion2curso-

practico-de-instrumentacion2item2AE@-soluci4A0, con ateria recargale, $and$eld con

mando giratorio para el ajuste ! camio modos para medir2generar corriente. La siguiente igura

muestra como el calirador ser+a usado para medir corriente en un la"o de entrada de se5al io

o en operacion.
http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/351-soluci%C3%B3n-de-problemas-de-lazos-de-corriente-con-mediciones-de-voltaje-cuando-lo-%C3%BAnico-que-tenemos-es-un-voltimetro.html#sthash.MznsrKDF.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/351-soluci%C3%B3n-de-problemas-de-lazos-de-corriente-con-mediciones-de-voltaje-cuando-lo-%C3%BAnico-que-tenemos-es-un-voltimetro.html#sthash.MznsrKDF.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/351-soluci%C3%B3n-de-problemas-de-lazos-de-corriente-con-mediciones-de-voltaje-cuando-lo-%C3%BAnico-que-tenemos-es-un-voltimetro.html#sthash.MznsrKDF.dpufhttp://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-practico-de-instrumentacion/item/351-soluci%C3%B3n-de-problemas-de-lazos-de-corr

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