PROGRAMA

VERSIÓN DIGITAL:  Programa 2016

 

OBJETIVOS

Al finalizar la asignatura el alumno será capaz de:

  • Comprender las disponibilidades actuales de hardware para la medición y control de variables de proceso.
  • Interpretar información técnica de elementos de medición y control para selección, especificación y manejo de instrumentos industriales de proceso.

 

CARGA HORARIA

64 horas – 4 horas por semana
32 hs teórico prácticas
16 hs experimentales
16 hs problemas de ingeniería

 

CONTENIDOS

T.1: CARACTERÍSTICAS DE LOS INSTRUMENTOS
¿Qué significa medir? Variables de interés en procesos industriales. Elemento primario. Elementos secundarios: amplificación, transducción y transmisión. Señales estandarizadas. Receptores: indicación, registro y adquisición. Interruptores. Planos de instrumentos, diagramas P&I, normas IRAM-IAP y ANSI/ISA. Procedimiento general de selección de instrumentos. Características estáticas de los instrumentos, normas. Terminología asociada a señales, alcance y lectura. Calidad de la medición: exactitud, repetibilidad, banda muerta, histéresis, linealidad y deriva. Errores individuales y de cadenas de instrumentos. Condiciones de operación y almacenamiento. Características dinámicas. Tecnología neumática y electrónica analógica. Tecnología digital, transmisores inteligentes. Instrumentos en áreas peligrosas, seguridad intrínseca.

T.2: MEDICIÓN DE PRESIÓN
Presiones manométrica, absoluta y diferencial. Elementos de columna de líquido. Sensores mecánicos: tubos Bourdon, diafragmas, cápsulas, fuelles y campanas. Transmisores neumático, capacitivo, extensométrico piezoeléctrico, piezoresistivo, magnético y de alambre vibrante. Sellos mecánicos. Medición de vacío. Calibración de elementos de presión. Sistemas de control de presión. Especificación técnica.

T.3: MEDICIÓN DE NIVEL
Nivel de interfase fluido-fluido. Indicadores visuales de vidrio, de flotante y cable y magnéticos. Mediciones con flotante, por desplazamiento (boyantes), de altura hidrostática, de capacitancia, de radiación nuclear, sónicas y ultrasónicas. Elevación y supresión de cero. Interruptores de nivel de líquido. Casos problemáticos. Medidores de nivel de sólidos: capacitivo, ultrasónico, radiativos y con celdas de carga. Interruptores de nivel de sólidos. Sistemas de control de nivel. Especificación técnica.

T.4: MEDICIÓN DE TEMPERATURA
Escalas de temperatura. Termocuplas: principio de funcionamiento, características generales, tipos estandarizados, cables de compensación. Termorresistencias, principio de operación, tipos, conexiones. Termistores. Sistemas de protección. Sistemas de dilatación: clasificación, aplicaciones y limitaciones. Indicadores: termómetros de vidrio y bimetálicos. Pirómetros de radiación, principio de funcionamiento, componentes, aplicaciones. Sistemas de control de temperatura. Especificación técnica.

T.5: MEDICIÓN DE CAUDAL DE FLUIDOS
La variable caudal, tipos. Perfil de velocidades, factores que determinan el régimen de flujo, fluido no newtoniatos, distorsiones. Características especiales de caudalímetros: amplitud de rangos, totalización. Elementos diferenciales convencionales, de geometría fija y de flujo crítico. Medidores de área variable y de desplazamiento positivo. Caudalímetros a turbina, oscilatorios, electromagnéticos y ultrasónicos. Medición de caudal másico: directos, inferenciales, térmicos y con corrección por densidad. Caudalímetros para canales abiertos. Selección de caudalímetros: especificación y procedimiento.

T.6: MEDICIÓN DE PROPIEDADES DE FLUIDOS
Densidad: escalas, distintos tipos de indicadores y transmisores. Propiedades reológicas de fluidos, medición de viscosidad aparente, aplicaciones. Medición de índice de refracción, de conductividad térmica de gases y de presión de vapor de mezclas. Sistemas de control de densidad. Medición de pH y conductividad específica. Especificación técnica.

T.7: ELEMENTOS FINALES DE CONTROL
Distintos elementos finales de control. Válvulas reguladoras, descripción general, tipos y características. Accionamiento neumático, retardos. Dimensionamiento de válvulas: flujo crítico, vaporización y cavitación, efecto de la viscosidad. Características de flujo inherente e instalada. Selección de válvulas de control. Posicionador.

 

ACTIVIDADES TEÓRICAS Y PRÁCTICAS

CLASES TEÓRICO PRÁCTICAS. Se desarrollan conceptos teóricos sobre elementos de medición y actuación y en forma inmediata se discuten problemas de aplicación. Se pone énfasis en aplicaciones prácticas concretas con uso de información técnica de los fabricantes  (folletos, manuales, etc.) que es proporcionada por el docente (y que está disponible también en forma online en el sitio web del curso).
TRABAJOS PRÁCTICOS EXPERIMENTALES. Están previstos Trabajos Prácticos en los que el alumno trabaja con instrumentación industrial.
SITIO DE INTERNET: https://catedras.facet.unt.edu.ar/iidpr/

 

TRABAJOS PRÁCTICOS EXPERIMENTALES

T.1: Medición con instrumento de medición de presión diferencial
T.2: Medición de nivel con instrumento de medición de presión diferencial
T.3: Conexionado de instrumentos de un lazo de nivel
T.4: Comparación de mediciones de temperatura
T.5: Conexionado de instrumentos de un lazo de temperatura
T.6: Comparación de instrumentos de medición de caudal
T.7: Característica de flujo y uso de posicionador en válvulas de control

 

BIBLIOGRAFÍA

  • Ollero de Castro, P. y Fernández Camacho, E., (1997). CONTROL E INSTRUMENTACION DE PROCESOS QUIMICOS, Síntesis, Madrid, España.
  • Smith, C. A. y Corripio, A. B., (1991). CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS, Limusa, Méjico (traducción de la primera edición en inglés de 1985).
  • Considine, D. M. (Editor), (1993). PROCESS INDUSTRIAL INSTRUMENTS & CONTROL HANDBOOK, 4ta. Edición, McGraw-Hill, USA
  • Sklanny, S. y C. Behrends, SISTEMAS DIGITALES DE CONTROL DE PROCESOS, 2º Edición, Editorial Control, Buenos Aires (2004).

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Sistema promocional con obligación de asistencia al menos al 80 % de todas las clases.
Para promocionar se deben aprobar 4 evaluaciones parciales de problemas y presentar los informes de laboratorio que se requieran.