INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia.

Las características importantes de un instrumento de medida son:

Precisión

es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.

Exactitud

es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.

Apreciación 

es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida.

Sensibilidad

es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real.

CLASES DE INSTRUMENTOS

Los instrumentos de medición y de control son relativamente complejos y sufuncionamiento puede comprenderse bien si están incluidos dentro de unaclasificación adecuada. Como es lógico, pueden existir varias formas paraclasificar los instrumentos, cada una de ellas con sus propias ventajas ylimitaciones. Se consideraran dos clasificaciones básicas: la primera relacionadacon la función del instrumento y la segunda con la variable del proceso

En Función del Instrumento

Instrumentos Ciegos

Son instrumentos que no tiene indicación visible. Hay que hacer notar que son ciegos los instrumentos de alarma, tales como presostatos y termostatos (interruptores de presión y temperatura respectivamente) que poseen una escala exterior con índice de selección de la variable, ya que solo ajustan el punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valor seleccionado.Son también instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presión, nivel y temperatura sin indicación.

Instrumentos Indicadores

Son los instrumentos que poseen una escala para expresar la equivalencia delos datos al operario, pueden ser manómetros, tensó-metros, entre otros. Puedenser concéntricos, excéntricos y digitales.

Instrumentos Registradores

Son aquellos que expresan la señal con trazos continuos o con puntos y Puedenser circulares o de gráficos rectangular o alargado según sea la forma del gráfico.

• Gráfico Circular: Suelen tener el grafico de 1 revolución en 24 horas.
• Gráfico rectangular: La velocidad normal del grafico es de unos 20mm/hora.

Elementos Primarios de Medida

Los elementos primarios o sensores están en contacto con la variable deproceso y utilizan o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada.La salida generada depende de alguna manera de la variable a medir. Ejemplos: El termopar, donde la fem en milivoltios depende de la temperatura; la placa de orifico, donde la disminución de presión depende de la tasa de flujo.

Instrumentos Transmisores

Son los elementos que toman la salida del elemento primario y la convierten auna forma mas adecuada para la transmisión a distancia y procesamientoadicional. Las señales que se usan para transmitir la información entre losinstrumentos del lazo de control son generalmente dedos tipos: neumáticas yeléctricas. La señal neumática (presión de aire) normalmente esta entre 3 y 15psi equivalentes a 0.206 y 1.033 bar. Las señales eléctricas pueden ser de 4 a20 mA, 10 a 50 mA, 1 a 5 voltios o de 0 a 10 voltios. La señal digital utilizada enalgunos transmisores es apta directamente para el ordenador.El elemento primario puede formar parte integral del transmisor en un solopaquete manufacturado en cuyo caso se denomina transductor. Por tanto, eltransductor produce un voltaje de salida correspondiente a una variable deentrada.

Elementos Convertidores

Son elementos que reciben una señal de entrada neumática (3 a 15 psi) oelectrónica (4 a 20 mA) procedente de otros instrumentos y después demodificarla envían la señal en forma de una salida estándar. Como por ejemploun convertidor I / P transforma la señal de corriente en señal neumática.

Elemento Final de Control o Actuador

Los elementos finales de control son los dispositivos encargados de transformar una señal de control en un flujo de masa o energía (variable manipulada). Es esta variable manipulada la que incide en el proceso causando cambios de lavariable controlada. Lo más común en procesos es que la manipulación sea un caudal. Para ajustar el flujo de fluidos en una línea existen primariamente dos mecanismos:

• Modificar la energía entregada al fluido (bombas y ventiladores de velocidad variable)
• Modificar la resistencia al paso del fluido (válvulas, registros en ductos de gases).

De los diversos elementos finales de control, el de más amplia difusión es la válvula automática con actuadores neumáticos o eléctricos.

Elemento Accionador de Señales

Son aquellos que toman la salida del elemento sensor y la convierte en una forma más adecuada para un procesamiento adicional, por lo general es unaseñal de frecuencia, de corriente directa o voltaje de c.d.. Como por ejemplo unamplificador de instrumentación que convierte milivoltios en voltios o unoscilador que convierte un cambio de impedancia en un voltaje de frecuencia variable.

Elemento Procesador de Señales

Son los que toman la señal de salida del elemento accionador y la convierte enuna forma mas adecuada para la presentación. Por ejemplo, el convertidor deanalógico a digital, que transforma un voltaje en impulsos digitales para entradaen una computadora o microprocesador.

REFERENCIAS

[1] DOCUMENTO DE INSTRUMENTACIÓN, capitulo III. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/52602920/7/Instrumentos-Ciegos


[2] INSTRUMENTO DE MEDICIÓN. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n