Fundamentos de Instrumentación Industrial: Conceptos, Clasificación y Medición

Fundamentos de la Instrumentación Industrial

La conversión de unidades es fundamental, ya que la magnitud de una cantidad física se define mediante un número y su unidad de medida correspondiente.

Definiciones Clave

• Instrumento: Dispositivo utilizado, directa o indirectamente, para medir y/o controlar una variable.
• Instrumentación: Área técnica que estudia los instrumentos o el conjunto de estos, con el propósito de observar, medir o controlar procesos industriales.

Importancia de la Instrumentación

La relevancia de la instrumentación radica en aspectos económicos, de seguridad y de confort humano:

• Los instrumentos ejecutan actividades de medición y control.
• Liberan al operador humano de la actuación física directa en procesos industriales.
• Permiten la supervisión y vigilancia remota desde salas de control.
• Facilitan la fabricación de productos complejos con mayor calidad, menor tiempo y costos optimizados.

Clasificación de los Instrumentos

Los instrumentos se clasifican principalmente según su función y la variable del proceso que miden.

Según su función:

• Instrumentos ciegos: No poseen indicación visible de la variable.
• Indicadores: Disponen de un índice y una escala graduada para la lectura directa.
• Sensores: Captan el valor de la variable y envían una señal de salida predeterminada.
• Controladores, registradores, transmisores y convertidores: Dispositivos especializados para la gestión de señales.

Según la variable del proceso:

Incluye mediciones de: caudal, nivel, presión, temperatura y viscosidad.

Parámetros de Medición

• Campo de medida: Conjunto de valores de la variable comprendidos entre los límites superior e inferior de la capacidad del instrumento.
• Exactitud: Cualidad que permite obtener lecturas próximas al valor real de la magnitud.
• Precisión: Grado de dispersión de las lecturas; capacidad de obtener resultados próximos entre sí.
• Alcance (Span): Diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida.
• Otros parámetros: Sensibilidad, repetitividad y error.

Tecnología de Medición: Termómetro de Resistencia

La medición de temperatura mediante sondas de resistencia (como la PT100) se basa en la variación de la resistencia eléctrica en función de la temperatura.

Ejemplo: Si cada hilo de conexión a la sonda tiene 1 Ω y la temperatura es de 20 °C, la resistencia total detectada será de 107,793 Ω.