REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INDUSTRIAL
INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
TEMPERATURA
Tema 3 Trabajo 2 G4 II 2014
Daniela Páez C.I.: 21.355.925. Michelle Pedroza C.I.: 19.623.290
09/02/2015
A continuación se la realización del trabajo concerniente al Tema 3 de la materia Instrumentación y Control cursada en la Escuela de Ingeniería Industrial, en la Universidad del Zulia.
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I. SELECCIÓN V ó F
1. Los termopozos son vainas plásticas para proteger los sensores en la medición de temperatura en ambientes agresivos quedan definidos por sus características, distancia entre sensor y receptor y por el tipo de instrumento (indicador, registrador, etc)
F
2. Las variaciones de resistencia en un semiconductor es uno de los fenómenos físicos utilizados en sensores de medición de temperatura.
V
3. El termómetro de tolueno en vidrio, está basado en la dilatación del tolueno. V
4. El termómetro bimetálico se basa en el distinto coeficiente de dilatación de dos sustancias metálicas diferentes.
v
5. Los termómetros de tipo bulbo y capilar consisten esencialmente en un bulbo con gas, conectados por un capilar a un tubo de Bourdón.
F
II. SELECCIÓN DE SENSOR DE TEMPERATURA
Para un proceso de productos cárnicos de consumo animal es
necesario seleccionar un sensor para medir y controlar la
temperatura que no debe exceder de 95° C.
a. Mencione las condiciones que debe reunir el sensor
La industria de productos cárnicos exige requisitos higiénicos
particularmente elevados. Normalmente existen procesos de limpieza
frecuentes e intensivos. Como complemento indispensable al proceso
de obtención de la carne, se considera el o los procesos mediante los
cuales la carne es conservada en buenas condiciones para ser usada,
bien como producto fresco para la preparación culinaria directa, o
como materia prima básica para la elaboración de productos. Los
cambios que determinan la pérdida de calidad de la carne son de
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todos los tipos, tanto físicos como químicos y microbiológicos, pero
los que revisten mayor gravedad y se producen más rápidamente son
los cambios microbiológicos, los que además propician alteraciones
de los otros dos órdenes.
Cada proceso en la industria debe ser controlado de alguna manera, y esta
necesidad muchas veces también incluye la medición de la temperatura. Se
dispone de una gran variedad de sensores de temperatura para realizar las
mediciones de la temperatura. El ingeniero debe decidir cuál de los
sensores debe seleccionar para cada situación en particular. A fin de
seleccionar el mejor, para cada aplicación, se deben tener en cuenta varios
factores:
Temperatura Máxima
Rango de Temperatura a medir
Exactitud
Velocidad de respuesta
Costo Requerimiento de mantenimiento
Cuando se diseñan sistemas de adquisición de datos con computadora, hay
aspectos a cerca de los sensores que es necesario tener en cuenta:
La naturaleza de la señal que el sensor – transductor genera: voltaje,
rango de amplitud, respuesta en frecuencia, precisión necesaria,
determinan el tipo de acondicionamiento de señal, convertidor A/D y
cualquier otro hardware a utilizar.
La influencia de las señales de ruido así como los efectos de carga del
hardware de adquisición de datos sobre el sensor.
La calibración del sensor con respecto a la variable física. Si la
respuesta del sensor a los cambios de la variable física es lineal o no.
Una calibración mal hecha va a producir mediciones erróneas.
La precisión del sensor, esto es la capacidad de medir el mismo valor
repetidas veces en idénticas condiciones.
El tiempo de respuesta del sensor, es decir, el tiempo requerido para
responder a un cambio brusco de la variable que está siendo
sensada.
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El coeficiente de temperatura del sensor, el cual viene dado por el
cambio que se produce en la respuesta del sensor debido al cambio
en la temperatura a la cual se encuentra, por ejemplo el aumento en
las corrientes de fuga y el voltaje offset de un amplificador, el
aumento de la corriente en la oscuridad de un fotodiodo.
La histérisis de un sensor, la cual se define como la dependencia de la
salida del sensor de la respuesta anterior. Esta es muy común en
sistemas magnéticos y mecánicos.
Los materiales que forman el conductor de la resistencia deben
poseer las siguientes características:
Alto coeficiente de temperatura de la resistencia, ya que
de este modo el instrumento de medida será muy
sensible.
Alta resistividad, ya que cuanto mayor sea la resistencia a
la temperatura dada tanto mayor será la variación (mayor
sensibilidad).
Relación lineal resistencia – temperatura.
Rigidez y ductilidad.
Estabilidad de las características durante la vida útil del
material.
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b. Seleccione el sensor adecuado
De acuerdo al rango de temperatura especificada por el proceso
productivo y con guía de la escala proporcionada por la bibliografía:
Figura 6.1. Campo de medida de los instrumentos de temperatura
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De acuerdo a las especificaciones del proceso productivo elegimos el Termostato Bimetálico como el sensor adecuado.
Consiste en dos láminas de metal unidas, con diferente coeficiente de
dilatación térmico. Cuando la temperatura cambia, la lámina cambia
de forma actuando sobre unos contactos que cierran un circuito
eléctrico.
Pueden ser normalmente abiertos o normalmente cerrados
cambiando su estado cuando la temperatura alcanza el nivel para el
que son preparados.
El uso de termómetros bimetálicos es admisible para servicio
continuo de 0°C a 400°C. Para indicación local se utilizan
preferiblemente los termómetros bimetálicos de esfera orientable. De
este modo el operario puede leer la temperatura a distancia a
diferentes niveles al de la instalación. La exactitud del instrumento es
de ±1% y su campo de medida es desde -200°C a +500°C
c. Haga un esquema con los dispositivos básicos para controlar el proceso usando normas ISA
P
SE
90°C
95°C
CT
TT
EFC
95°C
Vd
Sp90°C
120
VAPOR
TE12
0
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BIBLIOGRAFÍA
INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL. Antonio Creus. 8va edición. Ediciones Técnicas Marcombo.
http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/djean/index_archivos/ Documentos/I1_Principios_basicos_de_instrumentacion.pdf
http://isa.uniovi.es/~vsuarez/Download/ MaterialApoyoPracticas/02_03_Elementos_de_proteccion_y_mando.pdf
http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/oscaror/ CursosDictados/Sobre%20el%20Blog%20Arturo%20Rondon/ISA%20S54%20PRESENTACION_PDF.pdf
http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/pm %20rosemount%20documents/00813-0209-2654.pdf
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