INSTRUMENTACIÓN ELECTRONICATaller No. 2: Características de los sensores

DOCENTE: CARLOS ANDRES URRUTIA ASTAIZA

ESTUDIANTE FECHA1 Juliany Rosero 16 /03/ 20132 Carlos A Guzmán GRUPO3 Julián Ochoa 6014

1. Identifique cada instrumento indicador:

A.) MANOMETRO ELECTRONICO A.) MANOMETRO C.) TERMOMETRO

C.) BARROMETRO D.) MANOVACUMETRO

2. En cada uno de los anteriores instrumentos de medida indique:

Manómetro Termómetro Manovacuometro Barómetro

A Rango de m 0 psi –------ 410 psi 0°c –---------- 160°c 0 ----- 120 Pres/vacío 950 -----------1050 b

B Alcance 400P - 0 = 410 psi 160°c - 0°c = 160°c 120 cm / H2 O 950 -1050 =100 mb

C Resolución 10 psi 2°c 4 cm / H2 O 1 b

NOTA: ENTRE LAS IMÁGENES DE LOS INSTRUMENTOS NO SE ENCUETRA EL VACUOMETRO

a. Manómetrob. Vacuometroc. Termómetrod. Manovacuometroe. Barómetro

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3. El siguiente manual técnico especifica algunas características de un transmisor de presión SMAR. Investigue las características más relevantes mostradas por el fabricante.

± 0.04% high performance option; ± 0.2% of URL stability guarantee for 12 Years; 120:1 rangeability; Span as small as 50 Pa (0.2 inH2O) up to a range limit of 40 MPa (5800 psi); Up to 52 MPa static pressure (7500 psi); Direct digital capacitancesensing (no A/D conversion); Local zero and span adjustment; Remotecalibration and parameterization; Transfer functions: linear Alphanumerical LCD indication; Small and lightweight; Explosion proof and weather proof housing approved

(IP67); Intrinsicallysafecertification; Signal simulation for loop tests; Three protocols options: HART®, FoundationTM

Fieldbus, PROFIBUS PA.

INVESTIGUE LOS SIGUIENTES TÉRMINOS:

 PERFORMANCE: o acción artística es una muestra escénica, muchas veces con un importante factor de improvisación, en la que la provocación o el asombro, así como el sentido de la estética, juegan un papel principal. Tuvo su auge durante los años noventa.

ESTABILIDAD: En ciencias, una situación es estable si se mantiene en estado estacionario, es decir, igual en el tiempo y una modificación razonablemente pequeña de las condiciones iníciales no altera significativamente el futuro de la situación. Dependiendo del área en particular, estabilidad tiene significados ligeramente diferentes. Bajo esta acepción se recomienda consultar:

RANGUEABILIDAD: Es definida como el cociente entre el máximo span permitido entre el mínimo span permitido para un instrumento de medida

AJUSTE DE CERO:  Se que el ajuste de Cero es la calibración en el nivel mínimo de la medida

AJUSTE DE ESPAN: El ajuste de espan es la calibración del nivel máximo de la medida del transmisor.

CALIBRACIÓN: Es simplemente el procedimiento de comparación entre lo que indica un instrumento y lo que "debiera indicar" de acuerdo a un patrón de referencia con valor conocido.

PARAMETRIZACIÓN REMOTA: es la forma de hacer algo de tal forma q mediante la configuración de ciertos parámetros modifiques el resultado de forma remota o controlada.

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FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA:  Es un modelo matemático que a través de un cociente relaciona la respuesta de un sistema (modelada) a una señal de entrada o excitación (también modelada). En la teoría de control, a menudo se usan las funciones de transferencia para caracterizar las relaciones de entrada y salida de componentes o de sistemas que se describen mediante ecuaciones diferenciales lineales e invariantes en el tiempo.

CODIGO IP67: Es La protección IP67 está especificada y contemplada en el estándar IEC60529. El producto con IP67 está protegido contra los efectos de inmersiones temporáneas en agua (máx. 30 minutos). Evitan efectos dañinos por la entrada de líquido. La IP67 también garantiza la protección contra el polvo.

PROTOCOLO HART: Es un protocolo abierto de uso común en los sistemas de control, que se emplea para la configuración remota y supervisión de datos con instrumentos de campo. Este protocolo aún no siendo un bus de campo, pues los instrumentos se cablean a los módulos de entrada/salida de un sistema de control, tiene una funcionalidad asimilable, en cuanto a la gestión y configuración que permite sobre los equipos.

FOUNDATION FIELDBUS:  es un todo- digitales , de serie , de dos vías sistema de comunicaciones que sirve de base a nivel de red en una planta o fábrica automatización entorno. Se trata de una arquitectura abierta, desarrollado y administrado por la Fundación Fieldbus .

Está orientada para aplicaciones que utilizan el control reglamentario básico y avanzado, y durante gran parte del control discreto asociado con esas funciones. Fundación de la tecnología de bus de campo se utiliza sobre todo en las industrias de proceso, pero hoy en día se está implementando en plantas de energía también.

PROFIBUS: Es un estándar de comunicaciones para bus de campo. Deriva de las palabras process FIeld BUS.

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4. Un transmisor de presión es verificado en el laboratorio y los datos entregados se muestran en el gráfico de la figura (a). Hallar la repetibilidad del instrumento e indicar si es alta o baja y explique su respuesta.

5. Un transmisor de flujo al ser calibrado en el laboratorio presenta el siguiente gráfico de tabulación (figura (b)). Indique cual es la histéresis del instrumento. Que indica este resultado?

(a) (b)

R/ 4 R/ 5 R = 80.5 - 79.5 X 100% mini = 24 Lpm Max = 26 Lpm 200 R = 1 = 0.5 % H = Max - Min. x 100% 2 alcance

R = 0.5 % H = 26 - 24 X 100% 60

H = 2 . 10 % 6

H = 1 .10% 3 H = 3.33 %

R / = la repetitividad del instrumento 0.5% lo que indica que es alta ya que su % tiende

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hacer menor, produciendo que el dispositivo de medición sea mejor disminuyendo así el error.

R/ = es el máximo % de erro o desviaciones del transmisor de flujo. Es decir que el 3.33% es el máximo valor de erro del equipo

6. Las presiones atmosféricas en la parte superior e inferior de un edificio se leen con un barómetro y son 96.0 y 98.0 kPa Si la densidad del aire es de 1.2 kg/m3, la altura del edificio es:

a.14 mb. 17mc. 142 md. 170 me. 210 m

R/ P = S x g x h

h = P__ S x g

h = __2 Kp___ 1.2 kg/m3 x 9.8 m/s2

7 Considere un hombre rana que se encuentra nadando a 10 m por debajo de la superficie libre del agua. El aumento de la presión ejercida sobre el hombre rana cuando se sumerge a una profundidad de 50 m por debajo de la superficie libre es:

a. 392 kPab. 9800 Pac. 40000 Pad. 39200 Pae. 490000 Pa

R/ P = S x g x h

P = 1000 kg/m3 x 9.8 m/s2 x 50 m

P = 490.000 Pa

h = __2 Kp___ 11.76

h = 170 m

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6. Un transmisor de nivel configurado para medir entre 0 y 10 metros de altura, entrega en su salida una tensión de 0 a 10 voltios.

a. Realizar un gráfico que exprese el comportamiento del transmisor.b. Hallar la ecuación que representa dicho comportamiento.c. Indicar cuál es la tensión de salida si el nivel es de 2,5; 5 y 7,5 metrosd. Hallar el nivel si la tensión de salida del instrumento es de 2 V, 4,5V y 8,3Ve. Si la exactitud del instrumento es de ± 0.5% del espan, y el despliegue indica 5,5m

para un nivel de 4,9m. El instrumento está entregando un valor aceptable? Explique su respuesta.

Voltios grafica10 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __

R/ a) 8.3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 5 _ _ _ _ 2.5

0 2 4.5 8.3 10 metros (h)

b) V = m. h.+ b m = V2 - V1 = 10 v – 0 = 10 = 1 m = 1 PENDIENTE (1) h2 - h1 10m – 0 10

b = y – m. x = 10 – 1 x 10 = 10 - 10 = 0 b = 0 CORTE EN EL EJE Y EN (0)

c) V = m. h V = m. h V = m. h = 1. 2.5m = 1. 5m = 1. 8.3m = 2.5v = 5 v = 8.3 v

d) h = v – b h = v – b h = V - b m m m h = 2v – 0 h = 4.5v – 0 h = 8.3v - 0 1 1 1 h = 2m h = 4.5m h = 8.3m

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e) 10m = 0.5 % = 0.05 R/ La diferencia es de 0.6 lo cual se sobre sale 100 % del espan .No es un valor aceptable por que el despliegue es de 0,05 5.5m x 4.9 = 0.6% . 7. Una autoclave tiene instalado un transmisor de temperatura configurado para medir entre 60ºC

y 150 ºC, su salida es de 4 a 20 mA.

a. Realizar un gráfico que exprese el comportamiento del transmisor en la autoclave.b. Hallar la ecuación que representa dicho comportamiento.c. Indicar cuál es la corriente de salida del transmisor si la temperatura es de 27,5ºC;

45ºC y 72,5ºCd. Hallar es la temperatura indicada por el instrumento si la corriente de salida del

transmisor es de 8mA, 12mA y 16 mA

Grafica:

mA

20 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

a)

4 _ _ _ _ _ _

0 60º 150º T (ºc)

b) I = m x c° + b

m = __I2 - I1___ = _ 20 v – 4_ = 16 = 0.177 m = 0.177 PENDIENTE (0.177) T2 - T1 150° – 60° 90

b = y – m. T = 4 – (0.177) x 60° = - 6.62 mA b = - 6.62 CORTE EN EL EJE Y

c) I = m x C° + b I = m x C° + b I = m x C° + b I = (0.177). 27,5 ºc + (-6.62) I = (0.177). 45 ºc + (-6.62) I = (0.177). 72.5 ºc + (-6.62) I = -1.75 mA I = 1.345 mA I = 6.21 mA

d) T = I – b T = I – b T = I – b m m m

T = 8mA – (-6.62) T = 12mA – (-6.62) T = 16mA – (-6.62)

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0.177 0.177 0.177

T = 83º T = 105º T = 128º