metrologia basicos 2051-1 [modo de compatibilidad]

Fundamentos deInstrumentacin

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIA

OBJETIVO:

Comprender las definiciones relevantes para las situacionestpicas de Medicin y control en campo, haciendo mayornfasis en los conceptos de metrologa para un mejorentendimiento de conceptos avanzados.


MEDICION:

Es el proceso de obtener experimentalmente la relacinexistente entre una magnitud fisica a medir y un valor adoptadocomo unidad patron o de referencia.

CAMPO DE MEDIDA (RANGO) :

Es la regin que se encuentra dentro de los lmites decapacidad de medicin o transmisin de un instrumento.

Valor derango alto

Valor derango bajo

Rango

CONCEPTOS BASICOS DEMETROLOGIA

VALOR DE RANGO BAJO:

Es la cantidad mnima indicada en un instrumento para su rango de medicin,es decir el valor mas pequeo a medir en un proceso de medicindeterminado.


VALOR DE RANGO ALTO:Es la cantidad mxima indicada en un instrumento para su rango de medicin,es decir el valor mas alto a medir en un proceso de medicin determinado.


ALCANCE (Span):Es la diferencia algebraica entre el valor superior e inferior del campo de

medida (rango) de un instrumento:

Supongamos que el rango para un termmetro, es de 0 a 100 C, de donde elSpan es :

Span: VRA - VRB = 100 - 0 = 100 C

Ahora si el rango es de -10C a 100C, el Span es de 110C.


LIMITE DE RANGO BAJO (LRL) :

Es la mnima cantidad en la que un instrumento puede ser ajustado encalibracin.

LIMITE DE RANGO ALTO (URL) :

Es la cantidad mxima en la que un instrumento puede ser ajustado encalibracin.

URL

LRL


SEAL DE MEDICION:

Es la seal anloga que ser transmitida, transducida o aplicada comoentrada a un instrumento y puede ser elctrica, mecnica o neumtica.

En la actualidad se utiliza la seal de corriente elctrica estndar de 4 a 20mA, donde el valor de 4 mA representa anlogamente el valor de rango bajoy el valor de 20mA representa el valor de rango alto en la variable medida.


SEALES ELECTRICAS-ANALOGICAS:

Aos atrs se tenan disponibles seales de:0-20 mA, 10-50mA y 4-20mA.

De donde este ultimo fue adoptado como estndar, debido a que posee cero vivo(4 mA).

CERO VIVO:

Se denomina cero vivo en seal, cuando este esta representado por una cantidaddeterminada con un valor diferente de cero en corriente.

En contraste, en el estndar de 0- 20 mA, la seal de 0 mA era ambigua, es decir,podia representar el valor de rango bajo, pero tambien podia representar unaperdida de seal total, debido a una falla en la fuente de alimentacin.

Usando cero vivo (4 mA), una seal de 0 mA representa perdida completa desealevitando confusiones o perdidas mayores.

CONTROLADOR :Un dispositivo con una seal de salida que puede ser variada para manteneruna variable controlada a un valor especfico o dentro de los lmitesespecificados, o para alterar la variable de una manera especfica.ELEMENTO FINAL DE CONTROL :El dispositivo que directamente cambia el valor de la variable manipulada deun lazo de control, un ejemplo tpico es una valvula controladora de flujo, lacual restringe la cantidad de flujoFUNCIN :El Propsito de o la accin llevada a cabo por un dispositivo.



INSTRUMENTO:

Un instrumento es el dispositivo que puede ser usado para medir,mostrar o controlar una variable.

A un instrumento generalmente se le asigna un TAG.

LAZO:

Combinacin de uno o mas elementos interconectados, para medir,indicar o controlar una o mas variables de proceso.

TAG:Conjunto nico de letras y dgitos que identifican a cada elementofuncional de un lazo).


SIMBOLOGIA EN INSTRUMENTACION


ESTANDARIZACIN DE SIMBOLOS

En cualquier proceso, las variables fsicas debern ser medidas ycontroladas, con el objetivo de obtener un producto de la ms altacalidad y a los mas bajos precios posibles.

Es por lo anterior que surge la necesidad de instrumentar un proceso,sin embargo y ante la posibilidad de que el que hace los diagramas nosea quien los ejecute, estos se debern hacer mediante un estndarque permita a cualquiera que vea estos planos los entienda. En lassiguientes hojas veremos los smbolos y definiciones que la ISA(instrumentatio Society of America) destin para representar losdiferentes tipos de instrumentos.

Estndares de la ISA

La Sociedad de Instrumentistas de Amrica ( ISA, por sus Siglas enIngls ), ha desarrollado una Serie de Estndares para la Documentacine Identificacin de Aplicaciones de Instrumentacin y Control deProcesos.

El Estndar ISA-S5.1-1981, Instruments Symbols and Identification proporciona la Referencia ms utilizada y completa para la Descripcinde las Variables de Proceso y su Medicin.

Este tema es manejado por la Organizacin Internacional deEstandarizacin, Comit Tcnico 10, Subcomit 3 ( ISO/TC 10/SC 3 ) dela cual los Estados Unidos es Miembro. Si como resultado del trabajo deISO se aprueba un nuevo estndar, los E.U. considerarnsubsecuentemente recomendar cambios al Estndar S5.1.


CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIAALCANCE El propsito de este Estndar es establecer un medio uniforme para

identificar Instrumentos y Sistemas de Instrumentacin utilizados para laMedicin y el Control. Para este fin, este sistema incluye Smbolos y unCdigo de Identificacin.

Se reconocieron las diferentes necesidades de varias organizaciones,proporcionando simbologa alternativa para los casos donde pudiera existirinconsistencia. Se han proporcionado un nmero de opciones para adicionarinformacin o para simplificar la simbologa, si se desea.

Los Smbolos para Equipo de Proceso no son parte de este estndar, peroestn incluidos para ilustrat aplicaciones de smbolos de Instrumentacin.

Sin considerar la variedad de instrumentos que han sido desarrollados,todos ellos caen en categoras comunes. Este estandar es aplicable para serutilizado en Industrias Qumica, extractivas, Generacin de Energa, AireAcondicionado, Refinacin de Metales, etc.


SISTEMA DE IDENTIFICACIONT I C - 1 0 1

PrimeraLetra

SubsecuentesLetras

Nmero deLazo

Sufijo( UsualmenteNo utilizado )

IdentificacinFuncional

Identificacinde Lazo

Identificacin del Instrumento oNmero de Tag


SISTEMA DE IDENTIFICACION La identificacin funcional de un instrumento consiste de letras de la Tabla 1e incluye una Primera Letra que aplique a la Variable Medida, y una o msletras adicionales que describan las funciones del Instrumento individual. Como excepcin de esta regla, se utiliza una letra L sola que denota unalmpara piloto que no es parte de un lazo de instrumentos. La identificacin funcional de un instrumento deber ser de acuerdo a lafuncin y no de acuerdo con la construccin. As un registrador de Presindiferencial para medir flujo deber ser identificado como FR. El Nmero de Letras funcionales agrupadas por instrumento debermantenerse a un mnimo de acuerdo con el juico del usuario. El nmerototal de letras dentro de un grupo no deber exceder de CUATRO.

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIATabla 1. Letras de Identificacin

PRIMERA LETRA LETRAS POSTERIORESLETRA VARIABLE Modificador Lectura o Funcin Funcion de Modificador

MEDIDA Pasiva SalidaA Analisis AlarmaB Flama de Quemador Definido por el usuario (1) Definido por el usuario (1)Definido por el usuario (1)C Conductividad ( electrica ) Control (1)D Densidad o Grav. Especfica Diferencial (4)E Voltaje ( EMF ) Elemento PrimarioF Flujo Relacion ( Fraccion ,4)G Gaging Mirilla (9)H Hand ( Manualmente ) High( 7,15,16 )I Corriente ( Electrica ) Indicador (10)J Potencia Muestreo ( 7 )K Tiempo o Tiempo Transcurrido Estacin de ControlL Nivel Lmpara Piloto(11) Low ( 7,15,16 )M Humedad Medio o IntermedioN Definido por el usuario Definido por el usuario Definido por el usuarioDefinido por el usuarioO Definido por el usuario Orificio ( Restriccin )P Presin o Vaco Punto ( Conexin de Prueba )Q Cantidad o Evento Totalizar ( $ )R Radioactividad Registro o ImpresinS Velocidad o Frecuencia Seguridad ( 8 ) Interruptor(13)T Temperatura TransmitirU Multivariable Multifuncin ( 12 ) Multifuncin ( 12 ) Multifuncin ( 12 )V Viscosidad Vlvula, Amortiguador(13)W Peso o Fueraz PozoX No Clasificada No Clasificada No Clasificada No ClasificadaY Definida por el Usuario Relevador o Computadora(13,14)Z Posicin Drive, Actuador o Elemento

Final de Control no Clasificado

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIA Tabla 2. Designacin de Funciones para Relevadores

SIMBOLO FUNCION1-0 ON-OFF Automticamente conecta, desconecta o transfiere uno o ms circuitos probando as

que este no es le primer dispositivo en el lazo ( 13 ) Sumatoria ADD Suma o Totaliza ( Suma o Resta ), para relevadores con dos o ms entradas

Delta DIFF Sustraccin+/-+ Corrimiento ( Bias )-

AVG Promedio% 1:3 2:1 Ganancia o atenuacin ( Entrada:salida )

X Multiplicacin/ Divisor

SQ. RT. Extraccin de Raz CuadradaX n^ X 1^/n Elevar a la Potencia

f(x) Caracterizar1:01 Boost

> HIGEST Selector de Alta. Selecciona la ms lata variable medida ( No la seal )< LOWEST Selector de Baja. Selecciona la ms baja variable medida ( No la seal )

REV InvertirConvertir

E/P P/I ( Tpico ) Para secuencias Entrada / Salida de lo siguiente :Designacin Seal E Voltaje H Hidralico I Corriente ( Electrica ) O Electromagntico o snico P Neumtico R Resistencia ( Elctrica )

A/D D/A A Analgico D Digital

Smbolo Integral Integrar ( Tiempo Integral )D d/dt Derivativo o rate

1/D Derivativa Inversa

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIA Tabla 3. Sumario de Abreviaturas Especiales

ABREVIATURA SIGNIFICADOA Seal Analgica

ADAPT Modo de Control AdaptivoAS Suministro de Aire

AVG. PromedioC Matriz de ConexionesD Modo de Control Derivativo

Seal DigitalDIFF. SustraccinDIR. Accin Directa

E Seal de VoltajeES Suministro ElctricoFC Cierra a FallaFI Falla IndeterminadaFL Falla " Candadeada "FO Abre a FallaGS Suministro de GasH Seal Hidrulica

HS Suministro HidralicoI Seal de Corriente

Permisivo ( Interlock )M Arrancador de Motor

MAX. Modo de Control MaximizadoMIN. Modo de Control MinimizadoNS Suministro de NitrgenoO Seal Electromagntica o Snica

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIA Tabla 3. Sumario de Abreviaturas Especiales

ABREVIATURA SIGNIFICADOOPT. Modo de Control Optimizado

P Seal NeumticaModo de Control ProporcionalPurga o Dispositivo de Lavado

R Modo de Control Reset AutomticoReset de Dispositivo "Candadeado"Resistencia ( Seal )

REV. Accin InversaRTD Detector de Temperatura Tipo Resistencia

S Actuador de SolenoideS.P. Set Point

SQ. RT. Extraccin de Raz CuadradaSS Suministro de VaporT Trampa

WS Suministro de AguaX Multiplicacin

Actuador No Clasificado


DIBUJOS

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIASmbolos para las Lneas de Instrumentacin Conexin a Proceso o Lnea

Mecnica

Seal Neumtica o indefinidapara diagramas de Flujo de Proceso

Seal Elctrica

Tubo Capilar

Seal Hidrulica

Seal Snica o Electromagntica( Sin Alambrado o tubing )

NOTA : Fenmenos Electromagnticos incluyen calor, ondas de radio, radiacin nuclear y luz.

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIAABREVIACIONES Las siguientes abreviaciones son sugeridas para denotar los Tipos de Suministros.Estas designaciones pueden ser aplicables tambin para purgas de fluidos desuministro.

AS Suministro de AireES Suministro ElctricoGS Suministro de GasHS Suministro HidrulicoNS Suministro de NitrgenoSS Suministro de VaporWS Suministro de Agua

El Nivel de Suministro puede ser agregado a la Abreviacin : por. ej., AS 100, ES24DC.

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIASIMBOLOS DE INSTRUMENTOS EN GENERAL( Instrumentos para una Sola Variable Medida )

* Alternativamente, el crculo puede ser ampliado

MontadoLocalmente

Montadoen Tablero 1( o Tablero 2 )

Montadoposterioral Tablero

1(2)

6TE2584-23

MontadoLocalmentecon unaidentificacin( Tag )larga *

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIASIMBOLOS DE INSTRUMENTOS EN GENERAL( Instrumentos para dos Variables Medidas )

MontadoLocalmente

Montadoen Tablero 1( o Tablero 2 )

Montadoposterioral Tablero

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIAEJEMPLO 1.

Indicador de Temperatura de un punto con Selector Manual separado.

TE250A

TE250B

TE250C

TI250

HJS250

CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIAEJEMPLO 1.

Indicador de Temperatura de un punto con Selector Manual separado.

TT250A

TT250B

TT250C

TI250

HJS250


EJEMPLO 2.Controlador Totalizador

de Flujo

FT258A

FIRC258

FQI258

FSL258

FQSH258A

FQSH258B

FT258B

FQLH258B

FAL258

FR258

S

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