Clasificación de los instrumentos de medición y de control
En función del instrumento
Instrumentos ciegos
Sin indicación visible de la variable medida.
Poseen una escala exterior con un índice para seleccionar el valor de la variable al
que se producirá el disparo de interruptor o conmutador.
Ejemplos: interruptores de presión y de temperatura, transmisores de caudal,
presión, nivel y temperatura sin indicación.
Instrumentos indicadores
Indicación visible de la variable.
Disponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable.
Según la amplitud de la escala se dividen en indicadores concéntricos, excéntricos y digitales.
Ejemplo: manómetro con sello de diafragma, interruptores de bajo caudal, voltmetro análogo.
Instrumentos registradores
Los registradores de gráfico circular tienen gráfico de 1 revolución en 24 horas y los de gráfico
rectangular la velocidad normal del gráfico es de unos 20 mm/hora.
Existen circulares, gráfico rectangular o alargado.
Registran con trazo continuo o a puntos la variable.
Transductores
Reciben una señal de entrada, función de una o más cantidades físicas y la convierten modificada o no
en una señal de salida.
Ejemplos: Relé, convertidor PP/I, convertidor PP/P, transmisor, sondas de profundidad y medidor de nivel
capacitivo por el principio hidrostático.
Transmisores
Captan la variable de proceso a través del elemento primario.
Transmiten a distancia en forma de señal neumática (margen de 3 a 15 psi = libras por pulgada
cuadrada), o electrónica (de 4 a 20 mA. De corriente continua).
Debido a la transmisión a gran distancia son muy útiles en los procesos industriales, ya que pueden llevar
información a cuartos de control ubicados a distancias grandes.
Ejemplos: Fisher Porter, Siemens.
Sensores
Captan el valor de la variable y envían una señal de salida predeterminada.
Se le puede conocer como elemento primario por estar en contacto con la variable.
Su funcionamiento se basa en utilizar o absorber energía del medio controlado para dar al sistema de
medición una indicación en respuesta a la variación de la variable.
Su efecto producido puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica.
Ejemplo: un termopar presenta un efecto de variación de fuerza electromotriz.
Convertidores
Son aparatos que reciben una señal de entrada neumática o electrónica procedente de un instrumento
y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida.
Ejemplo: un convertidor P/I (señal de entrada neumática a señal de salida electrónica, un convertidor I/P
(señal de entrada eléctrica a señal de salida neumática).
Controladores
Comparan la variable controlada (presión, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una
acción correctiva de acuerdo con la desviación.
Generalmente obedecen a algún algoritmo para decidir sobre la acción que deben tomar.
La variable controlada la pueden recibir controladores locales o señales neumáticas, electrónicas o
digitales que proceden de un transmisor.
Elemento final de control
Ejemplo: En el control neumático, el elemento suele ser una válvula o un servomotor neumáticos y
en el control eléctrico el elemento suele ser una válvula motorizada que efectúa su carrera completa
accionada por un servomotor eléctrico.
Recibe la señal del controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control.
Receptores
Reciben las señales procedentes de los transmisores y las indican o registran.
Los receptores controladores envían otra señal de salida normalizada a los valores ya indicados (3-15
psi en señal neumática, o 4-20 mA de c.c. en señal electrónica, que actúan sobre el elemento final de
control.
De acuerdo con la variable de proceso.
Instrumentos de caudal
Consiste en la determinación del volumen de un fluido que circula por una conducción por unidad de
tiempo.
La mayoría de los medidores de caudal se basan en un cambio del área de flujo, lo que provoca un
cambio de presión
Instrumentos de nivel
Balance adecuado de materias primas o de
productos finales
Destacan por su resistencia a los medios y su capacidad de detectar rangos bajos.
Determinación de la posición de interfase entre dos medios.
Trabajan midiendo la altura del líquido sobre una referencia, sobre la presión, desplazamiento y
características eléctricas.
Se mide el fluido, en sólidos y gas.
Instrumentos de presión
En ingeniería, el término presión se restringe generalmente a la fuerza ejercida por un fluido por unidad de área
de la superficie que lo encierra.
Es un dispositivo que tiene la finalidad de medir la presión bien sea de fluidos, gases, niveles de agua
o altitud.
Estos instrumentos proporcionan una señal según a la presión a la que son expuestos.
Su aplicación es común en la industria automotriz, de alimentos, de procesamientos químicos, petróleo,
entre otras.
Instrumentos de temperatura
Expresa el grado o nivel de calor o frío de los cuerpos o del ambiente.
La unidad mas comun es el kelvin, aunque algunos instrumentos también expresan la temperatura en grados Celsius,
o Fahrenheit.
Instrumentos de humedad y punto de rocío
Miden la cantidad de agua, cualquier otro líquido que está presente en la superficie o el
interior de un cuerpo o en el aire
Para medir la temperatura de condensación del vapor de agua.
Su aplicacion es en la calidad del aire (cuanto menos agua vapor contiene, mayor es su calidad). Industria farmacéutica o
líneas de aire comprimido, por ejemplo. Secaderos de plásticos, Fabricación de gases SF6
El insrumento debe estar en contacto directo con el proceso a medir
Instrumentos de densidad y peso especifico
Sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen.
Medir elación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio
Ejemplo: picnómetro, densímetro, balanza de Mohr
Se puede utilizar en solidos, liquidos y gaseosos
Instrumentos de viscosidad
son instrumentos de medición para determinar la resistencia, también denominado como viscosidad, de
diferentes líquidos.
Los medidores de viscosidad se usa principalmente en aplicaciones de laboratorio y en el control de procesos.
Existen medidores de viscosidad que se usan para mediciones simples de un punto. Se trata de instrumentos
de medición portátiles que sirven no sólo para mediciones fijas.
los medidores de viscosidad de instalación fija componen igualmente un amplio segmento. Se trata
normalmente de grandes sistemas de medición reológicos y complejos que permiten un análisis exhaustivo
de pruebas en líquidos
Instrumentos de posición
Para obtener información, se emplean
sensores y actuadores que permiten medir, interpretar y ejercer una respuesta de salida automatizada.
Se usa para reportar la posición de la máquina continuamente.
Su funcionamiento es instalarse en una máquina y se acopla mecánicamente a la parte móvil de la máquina -o se instala en un
cilindro hidráulico que mueve la máquina-
Algunos ejemplos de sensores de medición de posición incluyen sensores de posición lineal
magnetoestrictivos y encoders magnéticos.
Instrumentos de velocidad
Son aquellos aparatos que se utilizan para conocer la velocidad a la que está sometida un cuerpo o sustancia.
Ejemplo: Tacometro, velocimetro, Anemómetro
La medición es el proceso que permite obtener y comparar cantidades físicas de objetos y fenómenos
del mundo real
es un aparato empleado con el propósito de contrastar magnitudes físicas distintas a través de un
procedimiento de medición.
Instrumentos de pH
instrumento utilizado para medir la acidez o la alcalinidad de una solución, también llamado de pH.
Medido en una escala que va de 0 a 14.
El valor se obtiene de forma electroquímica
Instrumentos de Conductividad
Miden la capacidad (o de la aptitud) de un material o sustancia para dejar pasar (o dejar circular)
libremente la corriente eléctrica.
La medida depende de factores físicos del propio material, y de la temperatura.
Esta variable depende de la cantidad de sales disueltas presentes en un líquido y es inversamente
proporcional a la resistencia del mismo
Instrumentos de frecuencia
Funciona contando el número de repeticiones de una onda en la misma posición en un intervalo de tiempo
La frecuencia se mide en hercios (Hz)
El periodo de muestreo se denomina base de tiempo y debe ser calibrado con mucha precisión.
Uso de un contador que acumula el número de periodos.
Instrumentos de fuerza
Se compone generalmente de un sensor y de una pantalla en la que se emite el resultado de la medición en
forma de valor numérico con la unidad asociada
La unidad de medida de fuerza es el newton
Están basados en determinar la deformación de elementos mecánicos al aplicar una fuerza
Instrumentos de turbidez
Son utilizados para medir partículas suspendidas de un líquido, mostrando valores en NTU (por sus siglas en
inglés Nephelometric Turbidity Unit.).
La medición de la turbidez es un proceso esencial en el sector del saneamiento.
Se utilizan en líquidos y soluciones acuosas.
La turbidez es reconocida como un indicador simple y básico de la calidad del liquido.