Terminología común en instrumentos de proceso
En los procesos de producción industrial modernos, los instrumentos de proceso desempeñan un papel fundamental. Mediante la medición y el control precisos, garantizan la estabilidad y la eficiencia de los procesos de producción. Ya sea temperatura, presión, caudal o nivel de líquido, los instrumentos de proceso proporcionan monitorización y retroalimentación de datos en tiempo real, ofreciendo una base científica para optimizar los procesos de producción.ACRECIMIENTO IinstrumentoComprendemos la importancia de un control de procesos preciso y fiable para optimizar la automatización industrial. Por ello, en este artículo presentaremos algunos términos profesionales comunes utilizados en instrumentación de procesos para ayudarle a comprender mejor los principios de funcionamiento y las aplicaciones de estos complejos dispositivos, garantizando así su correcto manejo y la mejora de la eficiencia y la seguridad en la producción.
Los tipos de transmisores de presión suelen incluir las siguientes categorías: transmisores de presión diferencial, transmisores de presión absoluta, transmisores de nivel de líquido con brida, medidores de nivel por radar, caudalímetros ultrasónicos, caudalímetros de vórtice, caudalímetros de turbina, caudalímetros electromagnéticos, etc.
1. Rango La diferencia algebraica entre los valores límite superior e inferior de un rango determinado. Ejemplo: Un sensor de temperatura con un rango de medición de 50 °C a 150 °C tiene un rango de 100 °C.
2. Señal de salida El formato en el que el instrumento convierte los valores medidos en señales utilizables, como corriente (p. ej., 4-20 mA), voltaje (p. ej., 0-10 V) o señales digitales (p. ej., Modbus). Ejemplo: La salida de un transmisor de presión es de 4-20 mA para reflejar la presión medida.
3. Tiempo de respuesta El tiempo que tarda el instrumento en alcanzar una nueva salida estable tras recibir un cambio de señal. Ejemplo: Un sensor de temperatura tarda 1 segundo en actualizar su salida tras detectar un cambio de temperatura.
4. Tiempo de respuesta escalonada El tiempo necesario para que el instrumento alcance una salida estable cuando la señal de entrada cambia repentinamente de un valor a otro. Ejemplo: Cuando la presión aumenta repentinamente de 10 bar a 20 bar, el transmisor necesita 0,5 segundos para estabilizar la salida.
5. Constante de tiempo La velocidad de respuesta del sistema a los cambios de entrada se refiere normalmente al tiempo que tarda en alcanzar el 63,2 % del valor final. Cuanto menor sea la constante de tiempo, más rápido responderá el sistema. Ejemplo: Un sensor de temperatura con una constante de tiempo de 2 segundos alcanzará los 63,2 °C cuando la temperatura suba de 0 °C a 100 °C en 2 segundos.
6. Protección contra polaridad inversa Una función que evita daños al instrumento cuando se invierten las conexiones de la fuente de alimentación. Ejemplo: Si los terminales positivo y negativo del transmisor se conectan incorrectamente, no se dañará.
7. Relación de reducción Relación entre el rango de medición máximo y el rango de medición mínimo. Ejemplo: Un sensor con un rango de medición de 0 a 100 bares tiene una relación de reducción de 10:1, lo que permite su uso en un rango de 0 a 10 bares.
8. Estabilidad a largo plazo La capacidad del instrumento para mantener la precisión durante un uso prolongado. Ejemplo: Un transmisor de presión mantiene un margen de error de salida de ±0,1 % después de 5 años de uso.
9. Temperatura del proceso El rango de temperatura del medio (líquido o gas) en contacto directo con el instrumento. Ejemplo: Un caudalímetro que mide agua caliente puede tener una temperatura de proceso de hasta 90 °C.
10. Condiciones ambientales El entorno que rodea al instrumento, incluyendo factores como la temperatura, la humedad y la vibración. Ejemplo: Las condiciones ambientales requieren un rango de temperatura de -20 °C a 50 °C y una humedad del 80 %.
11. Temperatura de almacenamiento El rango de temperatura en el que el instrumento puede almacenarse de forma segura cuando no se utiliza. Ejemplo: El dispositivo puede almacenarse en un almacén frigorífico con una temperatura mínima de -40 °C.
12. Clase climática Capacidad del dispositivo para funcionar bajo condiciones climáticas específicas, generalmente definidas por normas. Ejemplo: Un instrumento con la clasificación climática "industrial-grade" es apto para su uso en ambientes húmedos.
13. Clasificación IP (Índice de protección contra la entrada de polvo y agua) Grado de protección de la carcasa del instrumento contra el polvo y el agua. Se representa mediante "IPxx,", donde "xx" es un número. Ejemplo: Un sensor IP68 es completamente a prueba de polvo y puede sumergirse en agua durante periodos prolongados.
14. Compatibilidad electromagnética (CEM) La capacidad del instrumento para funcionar sin interferencias en un entorno electromagnético y para no generar interferencias por sí mismo. Ejemplo: Un transmisor instalado en una fábrica no verá su señal interrumpida por el ruido de los motores.
15. Conexión de procesos El tipo de interfaz entre el instrumento y el equipo de proceso, como roscas o bridas. Ejemplo: Un medidor de nivel se conecta a un tanque mediante una brida.
16. Conexión eléctrica Se refiere a cómo se conecta el instrumento a la fuente de alimentación o al sistema de control, por ejemplo, mediante una caja de conexiones o un conector. Ejemplo: Un conector eléctrico M12 común.
17. Onda Pequeñas fluctuaciones o ruido en la señal de salida. Ejemplo: Una señal de 4-20 mA presenta una fluctuación de ±0,1 mA.
18. Ruido Interferencias o fluctuaciones no deseadas en una señal. Ejemplo: Las interferencias electromagnéticas pueden causar fluctuaciones en la señal de salida del sensor.
19. NAMUR Organización internacional de normalización que define la interfaz y las especificaciones de uso de los instrumentos de proceso. Ejemplo: Un sensor compatible con NAMUR se puede conectar directamente a un PLC.
20. Corte por bajo caudal Función utilizada para filtrar señales irrelevantes por debajo de un determinado umbral. Ejemplo: Un caudalímetro ignora las señales de flujo inferiores a 1 L/h.
21. Tiempo de inicio El tiempo necesario para que el instrumento alcance su estado normal de funcionamiento tras encenderse. Ejemplo: Un sensor tarda 3 segundos en empezar a emitir datos tras encenderse.
22. Frecuencia de excitación La frecuencia de la señal eléctrica que activa el sensor. Ejemplo: La frecuencia de excitación de un caudalímetro electromagnético es de 50 Hz.
23. Carga mecánica La fuerza externa máxima que el dispositivo puede soportar, como presión o vibración. Ejemplo: Un instrumento montado sobre una plataforma vibratoria puede soportar una fuerza de 20 N.
24. Consumo de energía La cantidad de energía que consume el instrumento durante su funcionamiento. Ejemplo: Un transmisor de presión consume 1,5 W.
25. Certificación a prueba de explosiones Certificación que indica que el instrumento es seguro para usar en entornos con gases explosivos. Ejemplo: Un transmisor con certificación ATEX puede usarse en una plataforma petrolífera.
26. Grado de contaminación Indica la idoneidad del dispositivo para su uso en entornos con distintos grados de contaminación. Ejemplo: Un dispositivo con grado de contaminación 3 es apto para entornos industriales.
27. Repetibilidad La consistencia de las mediciones del instrumento bajo las mismas condiciones. Ejemplo: Un sensor de temperatura siempre arroja 99 °C en cada medición.
28. No repetibilidad Se refiere al error de inconsistencia en las mediciones tomadas varias veces. Ejemplo: Medir la misma temperatura produce fluctuaciones de ±0,5 °C.
29. Protección contra escritura Una función que impide que la configuración se modifique accidentalmente. Ejemplo: Una vez que se habilita la protección contra escritura en un transmisor de presión, sus valores configurados no se pueden modificar.
30. Relación señal/ruido Relación entre la intensidad de la señal y la intensidad del ruido, utilizada para evaluar la calidad de la señal. Ejemplo: Una alta relación señal/ruido indica mediciones más precisas.
31. Rango dinámico de la señal La relación entre la señal más pequeña y la más grande que el dispositivo puede procesar eficazmente. Ejemplo: Un sensor con un amplio rango dinámico puede detectar señales tanto débiles como fuertes.
32. Estabilidad de carga Capacidad del instrumento para mantener una salida estable bajo condiciones de carga variables. Ejemplo: Un transmisor de presión mantiene una salida constante incluso cuando la carga cambia.
33. Unipolar y bipolar
· UnipolarLa señal solo tiene valores positivos o negativos. Ejemplo: Una señal de voltaje de 0-10V.
· BipolarLa señal tiene valores tanto positivos como negativos. Ejemplo: Una señal de -10V a 10V.