REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERESIDAD DEL ZULIA

DIVISIÓN DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA: MAESTRÍA EN GERENCIA DE MANTENIMIENTO

CONTROL DE PROCESOS E INSTRUMENTACIÓN

CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS Y DINÁMICAS

(TRABAJO 2 G20 I 2015)

Realizado por:Ing. Jesús Casas

C. I.: 19.546.322

I PARTE

1.- Definir características estáticas de un sistema de medición

El comportamiento del sistema de medida viene condicionado por el sensor empleado. Es por ello importante describir las características de los sensores. Sucede que, en la mayoría de los sistemas de medida, la variable de interés varía tan lentamente que basta con conocer las características estáticas del sensor. Ahora bien, las características estáticas influyen también en el comportamiento dinámico del sensor, es decir, en el comportamiento que presenta cuando la magnitud de medida varía a lo largo del tiempo. 

2.- Cuales son las características estáticas de un sitema de medición

Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medida de dar indicaciones que se aproximen al verdadero valor de la magnitud medida.

Precisión: es la cualidad que caracteriza la capacidad de un instrumento de medida de dar el mismo valor de la magnitud medida, al medir varias veces en unas mismas condiciones determinadas, prescindiendo de su concordancia o discrepancia con el valor real de dicha magnitud

Sensibilidad: Es la razón entre el incremento de la lectura y el incremento de la variable que la ocasiona, después de alcanzarse el estado de reposo.

Linealidad: es el grado de aproximación de la curva de calibración a una línea recta.

Resolución: es el incremento mínimo de la entrada para que haya cambio en la salida.

3.- Defina:

a.- Histéresis (Hysteresis)

Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el índicador del instrumento para el mismo valor cualquiera de campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos, ascendente y descendente.

Se expresa en tanto por ceinto del alcance de la medida. Por ejemplo: Si en un termómetro de 0-100%, para el valor de la variable de 40ºC, la aguaja marca 39.9 al subir la temperatura desde cero, e indica 40.1 al bajar la temperatura desde 100ºC, el valor de la histéresis es de:

40,1−39,9100−0

∗100=±0,2%

b.- Ilustre con un ejemplo

4.- Defina:

a.- Tiempo muerto

Es el intervalo de tiempo transcurrido desde que se produce un cambio en alguna variable de entrada al proceso hasta que se empieza a percibir por el dispositivo de medición. Se mide en unidades de tiempo

b.- Ilustre con un ejemplo

5.- Defina:

a.- Máximo sobre impulso (Mp)

Es el valor pico máximo de la curva de respuesta, medido a partir de la unidad. El máximo sobreimpulso normalmente se indica en porcentaje. La cantidad de sobrepaso máximo indica de manera directa la estabilidad relativa del sistema. Se determina a traves de la siguiente expresión:

Donde:

ξ: factor de amortiguamiento relativo del sistema

b.- Ilustre con un ejemplo

II PARTE

Una empresa se suminsitros de equipos de instrumetnación y control, hizo un estudio relacionado con las fallas en los lazos de control y se determinó que la mayoria de las fallas provenían de los tránsmisores electrónicos. Por la responsabilidad ue esto significaba para la empresa, el gerente decidió implementar un plan de mantenimiento con una contartista, en el que le aseguraban que los transmisores quedarían como nuevos.

Para confirmar si la contratista cumplió con lo ofrecido, se realizó una prueba en la que los transmisores se pusieron a trabajar durante 2000 horas, bajo observación y cronometraje, en ese periodo, nueve de los transmisores fallaron, siendo el registro final del tiempo de fallas como se ve la tabla.

Transmisor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Funcionamiento (horas x 100)

6 6.8 11.29 14 13 12.5 13.45 14 14.5 20.7

Se pide:

a.- El experimento terminó por fallas o por tiempo. Justifique su respuesta

Por falla, ya que nueve de los transmisores fallaron (1450hr) antes de las 2000 hr, tiempo establecido para poner a prueba los transmisores

b.- Encuentre el tiempo medio entre fallas

TPEF=TPO+TPFS ………….Ec 1

Donde:

TPEF: tiempo promedio entre fallasTPO: tiempo promedio operativoTPFS: tiempo promedio fuera de servicio

Transmisor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Funcionamiento (horas)

600 680 1129 1400 1300 1250 1345 1400 1450 2070

Reordenando los datos de menor a mayor

Máximo sobreimpulso

Transmisor 1 2 3 6 5 7 4 8 9 10

Funcionamiento (horas)

600 680 1129 1250 1300 1345 1400 1400 1450 2070

Calculando el tiempo fuera de servicio TPFS

# de fallas Tiempo Fuera de Servicio (horas)1 802 4493 1214 505 456 557 08 509 620

Total (horas) 1470TPFS (horas) 163

Calculando el tiempo promedio operativo

# de fallas Tiempo Operativo (horas)1 6002 6803 11294 12505 13006 13457 14008 14009 1450

Total (horas) 10554TPO (horas) 1173

Sustituyendo TPFS y TPO en la Ec 1…

TPEF=1173 horas+163horas

TPEF=1336 horas

El tiempo promedio entre fallas entre transmisores es de 1336 horas

c.- Número de fallas

Se cuantificaron nueve (09) fallas

III PARTE

1.- Se necesita determinar el error que present un dispositivo de medición, para ello se compara con un instrumento patrón y se tiene la siguiente data:

Patrón: 0 5 10 15 20 25 30

Dispositivo: 0 5 11 17 23 29 35

Se pide:

a.- Identificar el tipo de error

Con los datos suministrados se construye una curva de calibración para observar el

comportamiento de los instrumentos, obteninedose lo siguiente:

0 1 2 3 4 5 6 70

5

10

15

20

25

30

35

40

Curva de Calibración

PatrónDispositivo

De la gráfica anterior se puede observar que las mediciones hechas con el dispositivo a

calibrar tienden a aumentar progresivamente con relación de las mediciones obtenidas

del instrumento patrón. Por lo tanto se puede identificar que el tipo de error presente es

ERROR DE AMPLITUD O MULTIPLICACIÓN

b.- Cuantifique la magnitud del error con la desviación estándar

P 0 5 10 15 20 25 30 Promedio (X ¿D 0 5 11 17 23 29 35

xi =(D-P) 0 0 1 2 3 4 5 2,14

σ=√∑i=1n

(X i−X )2

n

σ=±1,95

Referencias bibliográficas

Instrumentación Industrial. Antonio Creus. 8 va edición. Editorial Marcombo Instrumentación y control avanzado de procesos. José Acedo Sánchez. Editorial

Science Acciones de control. http://catarina.udlap.mx/