Instrumentación industrial

La instrumentación industrial es el grupo de dispositivos que sirven para medir, registrar variables de un proceso, evaluarlas y controlarlas.

La instrumentación industrial sirve para medir, controlar y monitorear todos los elementos de un sistema industrial. Todo esto con gran exactitud, además de automatizar tales procesos y garantizar la repetibilidad de las medidas y resultados.

En todos los procesos, es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, etc. Los instrumentos de medición industrial y control permiten el mantenimiento y la regulación de estas constantes en condiciones más idóneas que las que el propio operador podría realizar. En pocas palabras la instrumentación industrial se encarga de mantener funcionando el proceso de manera óptima a través de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir, controlar o registrar las variables.

Estos aparatos son utilizados en máquinas como, reactores, bombas, hornos, prensas, compresores y una variedad amplia de instalaciones industriales.

Es decir, los aparatos de instrumentación industrial son las herramientas para cuantificar los hechos físicos o químicos en unidades de medida. Tales como (amperios, voltios, m/s, grados centígrados, m³, litros, newton o kilogramo-fuerza, pascal-segundo, etcétera). De forma apropiada para detectarlas, visualizarlas, registrarlas y, así, utilizar estas informaciones para el control del proceso industrial.

¿Qué conceptos debo entender para introducirme a la instrumentación industrial?

Sensor: Llamamos sensor a un dispositivo que mide de manera automática una variable, como por ejemplo la temperatura, la presión o inclusive el régimen de giro, entre otras cosas.

Transmisor: Se conoce como transmisor en el campo de la instrumentación industrial y control al conjunto acondicionador de señal.

Transductor: Es el instrumento o dispositivo capaz de transformar la energía disponible en una magnitud física dada en otra magnitud, Se usan por ejemplo para pasar de magnitudes acondicionadas en presión a corriente o tensión y modernamente a variables digitales para buses de campo.

Rango: Es el conjunto de valores comprendidos entre los limites (Superior e Inferior) que es capaz de medir el instrumento al que nos referimos.

Resolución: Es el menor cambio en la variable del proceso capaz de producir una salida perceptible en el instrumento.

Error: Se lo define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero.

Exactitud: Capacidad de un instrumento de dar valores de error pequeños.

Precisión: Cuanto mayor es la precisión menor es la dispersión de los valores de la medición alrededor del valor medido.

Repetibilidad: Capacidad de un instrumento de repetir la salida cuando se llega a la medición en diversas ocasiones bajo exactamente las mismas condiciones.

Histéresis: es la capacidad de un instrumento de repetir la salida cuandose llega a la medición en ocasiones consecutivas bajo las mismas condiciones generales pero una vez con la medición de la variable en un sentido (por ejemplo, creciente) y en la siguiente con la variable en sentido contrario (por ejemplo, decreciente).

Calibración: La calibración es el proceso de comparar los valores obtenidos por un instrumento de medición industrial con la medida correspondiente de un patrón de referencia (o estándar).

Sensibilidad: Es la variación en la salida del instrumento por unidad de variación de la variable del proceso(entrada), en definitiva, se puede decir que es la ganancia del instrumento.

Error de cero: Aun cuando el valor de la variable del proceso esté en el mínimo del rango, donde la salida del instrumento debe ser el valor asociado al cero del rango ( en corriente por ejemplo 4mA), el instrumento marca a su salida un valor distinto de cero.

Linealidad: Expresa lo constante que resulta la sensibilidad del sensor o aparato de medida. Una sensibilidad constante (alta linealidad) facilita la conversión del valor leído al valor medido.

Estabilidad: capacidad para mantener invariable su curva de transferencia durante largos períodos de tiempo.

Transductor activo – pasivo: Un transductor que es pasivo cuando no se alimenta de otra fuente que no sea la del mismo proceso que está midiendo.
En cambio el activo es aquel que en general necesita menos energía del propio proceso a medir ya que tiene para su funcionamiento una fuente externa.

Entradas deseadas: son las entradas al sistema de medición de las variables físicas que queremos medir.

Interferencias: Son entradas no deseadas que el instrumento detecta sin la intención de hacerlo.

Entradas modificantes y perturbaciones: Son aquellas que causan variaciones en las entradas deseadas como así también en las interferencias