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| 1.- |
Nociones
básicas sobre instrumentación y medición de variables.
Simbolismos usados. |
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1.1.¿Qué
es un instrumento?. Tipos de instrumentos.
1.2.Sistemas transmisor-receptor.
1.3.Criterios de diseño de la instrumentación: equilibrio
de movimientos, equilibrio de fuerzas y transducción directa.
1.4.Simbolismos y representaciones según ISA y SAMA.
1.5.Lazo cerrado de regulación automática.
1.6.Ejercicios de simbolismos. |
| 2.- |
Terminología,
conceptos tecnológicos e incertidumbre en la medición.
Tipos de error. |
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2.1.Terminología:
conceptos generales según ISA, sobre campo de medida, amplitud,
límites y otros.
2.2.Exactitud de un instrumento (Accuracy). Incertidumbre en la
medición y calidad.
Exactitud, precisión y bías. Histéresis,
banda muerta, zona muerta, deriva, repetibilidad y reproducibilidad.
2.3.Errores típicos de los instrumentos.
2.4.Ejercicios de carácter general.
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| 3.- |
Calibrado
y ajuste de instrumentos. |
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3.1.Conceptos
relacionados con el calibrado y la trazabilidad según ISA e
ISO.
3.2.Estudio del cuadrilátero articulado que une el elemento
de medida con el brazo de pluma o índice de lectura.
3.3.Procedimiento de calibrado y ajuste de aparatos, y de tarjetas
de entrada y salida de sistemas digitales.
3.4.Problemas. |
| 4.- |
Detectores
y amplificadores neumáticos. |
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4.1.Sistema
detector lengüeta-tobera.
4.2.Amplificador neumático.
4.3.Relé aspirador. |
| 5.- |
Medición
de presión. |
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5.1.Definición
y unidades de presión y de presión hidrostática,
y de densidad o masa específica y de peso específico.
5.2.Presión relativa, presión absoluta, presión
diferencial, vacío y presión atmosférica.
5.3.Elementos y aparatos de medida de presión: manómetros
y transductores.
Elementos de columna de líquido, elásticos y transductores
de presión. Transmisores neumáticos y electrónicos
de presión diferencial estáticamente equilibrados,
con transducción directa e inteligentes: ajuste, calibrado
y puesta en servicio. Circuito básico de transmisión
4-20 mA. Comparación de medidores de presión.
5.4.Consejos prácticos relativos a las tomas de presión.
5.5.Interruptores de presión: Presostatos.
5.6.Problemas.
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| 6.- |
Medición
de caudal. |
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6.1.Definición
y unidades. Coeficiente de descarga.
6.2.Medidores de caudal basados en la medición de una presión
diferencial.
Principio de funcionamiento. Fórmulas aplicables. Placas
orificio o diafragmas, toberas, tubos Venturi. Instalación
y montaje de elementos primarios de presión diferencial. Elementos
primarios tipo cuña y cono en V.
6.3.Medidores de área variable (Rotámetros).
6.4.Medidores de caudal basados en el método de impacto.
6.5.Medidores electromagnéticos.
Construcción. Excitación del medidor con c.a. y c.c.
Aspectos prácticos de montaje.
6.6.Medidores de caudal con salida digital: Turbinas y tipo Vortex.
6.7.Medición de caudal mediante ultrasonidos.
Medidores de caudal por ultrasonidos de "tiempo de tránsito",
"diferencia de frecuencias", y por efecto Doppler.
6.8.Medición de caudal másico: Coriolis.
6.9.Métodos basados en mediciones puntuales: tubo Pitot y tubo
Annubar.
6.10. Regulación autocontenida de caudal.
6.11. Comparación de medidores de caudal.
6.12. Integradores o totalizadores de caudal.
6.13. Interruptores de caudal.
6.14. Medición de caudal en canales abiertos.
Medición con vertederos y con canales Parshall. Pasos que
hay que dar para poder especificar y dimensionar un Parshall para
una aplicación concreta.
6.15. Problemas. |
| 7.- |
Medición
de nivel y densidad de líquidos. |
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7.1.Medidores
por nivel óptico.
7.2.Medidores con flotador.
7.3.Medidores con desalojador.
7.4.Medición de nivel por presión hidrostática
y presión diferencial.
Medición de nivel por borboteo. Medición de nivel
por presión diferencial en tanques abiertos y cerrados. Transmisores
de presión diferencial. Diseños aplicables.
7.5.Medición de nivel por ultrasonidos.
7.6.Medición de nivel por métodos capacitivos.
7.7.Medición de nivel por métodos radiactivos.
7.8.Medición de nivel mediante radar.
Radar que mide con "paquetes de ondas", (PTOF). Radar
que mide con "frecuencia modulada" (FMCW). Antenas. Equipos
con sonda guía-ondas.
7.9.Interruptores de nivel.
7.10. Instalación y montaje de medidores de nivel.
7.11. Medición de densidad de líquidos por presión
diferencial.
7.12. Medición de densidad y concentración de disoluciones.
Conceptos de densidad, densidad relativa y "specific gravity"
y unidades. Areómetros y refractómetros.
7.13. Problemas. |
| 8.- |
Medición
de temperatura. |
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8.1.Definición
y unidades.
8.2.Sistemas bimetálicos.
8.3.Sistemas térmicos llenos de fluido.
Termómetros llenos de líquido en recinto metálico,
llenos de gas, de tensión de vapor. Compensaciones y comparación
de termómetros llenos de fluido. Gama de aplicación
de cada uno y exactitud de los mismos.
8.4.Pares termoeléctricos. Termopares.
Par Termoeléctrico: uniones fría y caliente. Leyes
aplicables a termopares. Cable de compensación. Verificación
de termopares. Tipos de termopares. Uso de tablas de temperatura /
fem.
8.5.Sensores de resistencia y termistores (RTDs).
Tipos disponibles, características, gama de aplicación
de los diferentes RTDs, y tabla del Pt 100. Conexión por dos,
tres, y cuatro hilos.
8.6.Montaje de sensores de temperatura: termopares y termorresistencias,
y características de las fundas de protección de termopares
y termorresistencias.
8.7.Medición de temperatura sin contacto.
Cuerpo negro. Introducción a las leyes sobre la radiación:
ley de Stefan-Boltzmann, ley de desplazamiento de Wien, y ley de radiación
de Wien, y ley de la densidad de potencia de radiación de Planck.
Cuerpos reales. Poder emisivo. Cuerpos grises y no grises. Pirómetro
de dos colores. Termómetros de radiación total. Termómetros
de radiación parcial: ópticos y de infrarrojos. Exactitud
de estas mediciones.
8.8.Interruptores de temperatura. Termostatos.
8.9.Varios.
Velocidad de respuesta de los distintos sistemas. Temperatura superficial.
Temperatura promedio y diferencia de temperaturas. Circuitos de tierra,
interferencia electromagnética.
8.10. Problemas. |
| ANEXOS
incluidos en el libro.- |
| A1.- |
Tablas
de temperatura / fem para diferentes tipos de termopares. |
| A2.- |
Tabla
de temperatura / resistencia para termorresistencia Pt 100. |
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A3.-
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Tablas
de longitudes de onda (m), temperatura absoluta (K), y densidad de
potencia de radiación (W/m³),
según la ley de Planck entre 100 K y 20 000 K. |
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A4.-
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Sistemas
de unidades. Conversión de unidades de presión, caudal,
nivel y temperatura. Recordatorios. |
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A5.-
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Respuestas
a ejercicios y problemas. |
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+
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Indice
de figuras. Indice de tablas. Indice analítico. |
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