CONSULTA

NORMALIZACIÓN:  generar la norma

NORMA: es una regla que debe ser respetada y que permite ajustar ciertas conductas o actividades.

NORMA TÉCNICA:  observarla no es obligatoria, es voluntaria quien la quiera acojer, es una documento aprobado por una institución reconocida.

las normas las genera INCONTEC

NTC: NORMA TÉCNICA COLOMBIANA APROBADA POR EL ORGANISMO NACIONALIZACIÓN DE NORMALIZACIÓN.

adoptar la general y resumirla para Colombia, ya que habrán elementos en general para Colombia que no se utilizan.

REGLAMENTO TÉCNICO:  es un documento obligatorio, expedido por una autoridad competente.

INSTRUMENTOS DE MEDIDA

TIPOS DE INSTRUMENTOS

En función del instrumento

1)INSTRUMENTOS CIEGOS
son los que no tienen una indicación visible y puede ajustar el punto de  disparo

ejm:         fusible                                                       presostatos              

2)INSTRUMENTOS INDICADORES

si permiten la visualizacion ya sea analoga o digital
ejm:
 multimetro              amperimetro




3)INSTRUMENTOS REGISTRADORES
registran los datos  tomando el trazo de los valores de la seña
ya sea en una grafica circular o rectangular.



ELEMENTOS PRIMARIOS

Son los elementos que estan en contacto con la variable y absorben energia del medio para dar una respuesta del sistema.

* TRANSMISORES: dispositivos que adecuan la señal para transmitir a distancia.Captan la variable de proceso a través del elemento primario y la trasmiten a distancia en forma de señal

*CONVERTIDORES:  Son instrumentos que reciben una señal de entrada procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida estándar.

*RECEPTORES: Reciben las señales que proceden de los transmisores y las indican o registran. 

*CONTROLADORES: comparan y ejercen una acción correctiva de acuerdo a la desviación.

Compara la variable controlada  con un valor deseado y ejercer una acción correctiva de

acuerdo con la desviación obtenida de acuerdo a un valor pre-establecido.

*TIRISTORES: conmutador biestable, es decir, es el equivalente electrónico de los interruptores mecánico.

*CONTADOR:  capaz de realizar el cómputo de los  impulsos que recibe en la entrada destinada contador de  eventos.

*TEMPORIZADOR:  un tiempo en determinado momento se ejecuta una acción.

*ELEMENTO FINAL DE CONTROL: Recibe la señal del controlador y modifica el caudal del fluido o 

agente de control. Puede ser una válvula neumática, un servomotor y que son comandados por algún controlador.

metrologia

METROLOGÍA

 Ciencia de la medición

Las medidas bien hechas eliminan completamente la subjetividad

tipos:

1) Científica

2) Industrial

3) Legal

La importancia de la metrología ayudan a obtener mediciones exactas atraves de los equipos revisados.

beneficios: 

*comerciantes

*industriales

*sociedad en conjunto

exactitud->buenos resultados, gracias  a la metrologia la empresa asegura calidad.

El origen del sistema metrico fue en el periodo de la revolucion francesa, el sistema único de unidades en 1790 en la asamblea nacional francesa y en la conferencia general de pesas y medidas en 1960 estableció el sistema internacional de medidas (SI).

SI es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en la mayoría delos países y es la forma actual del sistema métrico decimal. El SI también es conocido como «sistema métrico»,especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. Inicialmente definió seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica, el mol.

SI  es la norma estándar para los cálculos en la ingeniería.

UNIDADES DE MEDIDAS BÁSICAS PARA EL SISTEMA INTERNACIONAL

 Definiciones de las unidades básicas

•Metro (m). Unidad de longitud.Definición: un metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792458 de segundo.

•Kilogramo (kg). Unidad de masa.Definición: un kilogramo es una masa igual a la de un cilindro que se encuentra en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres; Francia.

•Segundo (s). Unidad de tiempo.Definición: el segundo es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

•Ampere o amperio (A). Unidad de intensidad de corriente eléctrica.Definición: un amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2

*10-7newton por metro de longitud.

•Kelvin (K). Unidad de temperatura termodinámica.Definición: un kelvin es la temperatura termodinámica correspondiente a la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

•Mol (mol). Unidad de cantidad de sustancia.Definición: un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

•Candela (cd). Unidad de intensidad luminosa.Definición: una candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540*10^12hercios y cuya intensidad energética en dicha dirección es1/683 vatios por estereorradián.

unidades suplementarias

unidades derivadas que tienen nombre propio

multiplos decimlaes

submultiplos decimales

TIPOS DE ERROR

LA MEDICIÓN REQUIERE EL USO DE UN INSTRUMENTO COMO MEDIO FÍSICO PARA CALCULAR LA MAGNITUD SABIENDO QUE NINGUNA PUEDE SER EXACTA.

ERROR:  es la diferencia entre lo medido y lo real.

 TIPOS DE ERROR

error estático y dinámico

Error estático: diferencia entre la entrada y la salida durante un tiempo estacionario.

Error dinámico: depende de diferentes factores que pueden afectar la lectura.

tipo de fluido, velocidad, medios de protección.

El error tiene la siguiente  clasificación en  categorías:

El error relativo tiene tres clases

FIABILIDAD: confiar en las condiciones del instrumento en el que este operando.

ESTABILIDAD:  capacidad de mantener  el instrumento su lectura 

INCERTIDUMBRE: datos esperados de la medida.

TRAZABILIDAD:  toma de datos historicos cual hace tomar relaciones respectivas.

caracteristicas dinamicas y estaticas

SISTEMA DE MEDICIÓN

Para entender que es un sistema de medidas 

debemos de tener claro 

¿Que es un sistema? 

conjunto que cumple una funcion especifica de la entrada y genera una salida

¿Qué es medir?

 Es comparar cierta magnitud con otra magnitud que se ha escogido como unidad de medida (patrón de medida).

¿Qué es una medida?

cuando queremos conocer el valor de una variable

objetivo:

*controlar una variable- monitorear

*saber si esta en buen estado

cuando se presentan situaciones que el ser humano no es capaz de ver, recurrimos a los  INSTRUMENTOS.

INSTRUMENTO: Equipo que permite  capturar la variable.

¨CARACTERÍSTICAS  ESTÁTICAS Y DINÁMICAS DE UN SISTEMA DE MEDIDA

Características estáticas 

Relación entre la entrada y la salida cuando la entrada es constante o cuando ha transcurrido un tiempo suficiente para que la salida haya alcanzado el valor final.

1. CURVA DE CALIBRACIÓN:Relación entre la entrada al sistema  o en la magnitud  y su salida.

para definir la curva adecuadamente se necesita indicar la forma(1.1) y sus limites.(1.2)

En  cuanto a la forma de  la curva de calibración,  los instrumentos presentan una respuesta aproximada a una linea recta. Es necesario indicar el error cometido es decir la diferencia entre la curva real y la linealizada.

Para definir la curva linealizada se emplean los siguientes términos:

1.1.1 Sensibilidad: visualizar en la salida cualquier cambio minimo de la entrada. la sensibilidad de un instrumento tiene como objetivo no se pierdan datos al momento de la medición.
1.1.2 No linealidad: Máxima desviación de la curva de calibracion con respecto a la linea recta por la que se ha aproximado.

Algunos parámetros de los limites:

1.2.1 Campo de medida: Rango donde se puede efectuar la medida entre los limites.ejm: termómetro diseñado a medir entre rango  -20°  y 60° siendo el campo de medida .

1.2.2 Alcance, o fondo de escala: La diferencia entre el limite superior e inferior.(eje X).ejm: el alcance vendría siendo de 60°-(-20°)=80°.

1.2.3 Salida a fondo de escala: Diferencia entre la salida máxima y la mínima del campo de medida.(eje Y).

Parámetros adicionales para la definición de curva de calibración:

- Histéresis: diferencia en la medida dependiendo del sentido en el que se ha alcanzado(cuando  se devuelve por otro camino difrenteal de ida.ejm: los transformadores.

-Deriva: Variación dependiendo de la variables fisicas.ejm:el desgaste normal a través del tiempo.

-Saturación: Nivel de entrada máximo a través del cual la sensibilidad disminuye.

-Resolución: Incremento o cambio mínimo de la variable de entrada que ofrece un cambio medible a la salidas.eje: conversor adc.

2. ERRORES

Se definen los siguientes términos para cuantificar el error:

2.1 Veracidad: valor medio de una serie de resultados y el verdadero valor.

    

existen diferentes factores que pueden contribuir a la variabilidad de un metodo de medicion:

-el operador que realiza la medicion.

-los equuipos.

-la calibracion.

-el ambiente.

-el intervalo.

2.2 Precisión: preciso aun cuando no marca el valor esperado.

la precision se cuantufuca a partir de dos términos denominados:

* Repetibilidad: la medición se realiza manteniendo constantes los factores. teniendo las mismas condiciones de medida en un tiempo corto.

* Reproducibilidad: factores varían con el tiempo.

2.3 Exactitud:  valor medio menos el valor de entrada conjuntamente veracidad y precisión.

3. CALIBRACIÓN

Determinar el grado de concordancia, es decir que tan parecido es lo que mido con lo real.

MÉTODOS:

 3.1 Calibración a un punto: que para un punto concreto del sistema la salida sea lo mas exacta posible.ejm: una bascula puesta en cero.

3.2 Calibración de cero y de la estabilidad: para ajustar perfectamente una curva de calibración lineal necesitaría ajustar:dos puntos a uno o pendiente (sensibilidad).

Características dinámicas

1. FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA

Un bloque con entradas, salidas y una expresión que las relaciona,bloque con una o  varias entradas que son excitadas y una o mas salidas que son  respuestas no inmediatas ante las excitaciones.

Error momentáneo en la respuesta del sistema: la diferencia entre el valor esperado en cada momento y el que realmente se produce que se manifiesta cuando hay cambios en la variable de entrada, la salida lo hará también pero con retraso impuesto por la causalidad.

SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN

Objetivo:aproximarse lo mas al valor real.

modelar el comportamiento de un sistema mediante la función de transferencia.

1.2CARACTERIZACIÓN DE LA FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA:

Una función de transferencia permite el comportamiento y modelamiento dinámico.

1.2.1 modelado teórico: extraer las relaciones teóricas entre las variables del sistema. para conseguir su función de transferencia la place o fourier, suele ser difícil y cuando se realizan aproximaciones impeden alcanzar gran exactitud.
1.2.2 modelado empirico: someter el sistema a determinadas excitaciones a la entrada para poder observar nuevamente su salida.

Diagrama de bode
para utilizar la función de transferencia en la función de la frecuencia w
características:
-dibuja el modulo en db
-la fase en grados de G(jw) en función del log de la frecuencia

El desarrollo en serie de fourier permite descomponer toda la señal periódica T en suma de senoides de periodos submúltiplos de T y se representa  con una linea vertical de valor igual a su amplitud situada en el punto correspondiente a su frecuencia.

PARÁMETROS QUE PERMITEN CARACTERIZAR  EL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA

-Distorsión de amplitud: efecto producido por el cambio en el espectro de la función de salida respecto al de entrada y se debe a los cambios en la amplificacion de los componentes.

-Adición  de otras señales en las entrada que se originan por un comportamiento no lineal y suele cuantificarse mediante el para metro llamado distorsión armónica total.
THD es el cociente entre la suma de la potencia de todos los armónicos de frecuencias superiores a la frecuencia y potencial fundamental.

THD(%)=((raizsquare(v1^2+v2^2+...vn^2))/vf)*100
siendo vf el valor eficaz fundamental

-La distorsión de fase es el cambio introducido en la fase de los componentes del espectro de entrada cuando atraviesan el sistema