Clasificacion y Caracteristicas de Instrumentos Medición PDF

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Menciona conceptos acerca de instrumentos de medición y las características...

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CLASIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION Los instrumentos de medición se clasifican acorde al criterio de medición, en efecto, se distinguen en instrumentos de medición directa y medición indirecta. Un instrumento de medición, no es más que un aparato por medio del cual se recurre a comparar un objeto con un patrón especifico de escala; este instrumento no permite más que la acción de cotejar medidas de un objeto de la naturaleza con el fin de determinar si el mismo se adecua a un espacio, si se puede realizar otro objeto con las mismas magnitudes o si bien se puede reducir el mismo objeto. La importancia de conocer los distintos tipos de instrumentos de medición, reside en la ingeniería que es la ciencia encargada de la creación y diseño de estructuras que ameritan el conocimiento de las distintas medidas.

CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN, POR EL TIPO DE MEDICIÓN QUE REALIZA

Lucero Pelayo Jerez Metrología y Normalización

1. Medición Directa. a) Manuales graduados. Estos hacen referencia a los instrumentos que traen incorporados parámetros de medición, o bien de escala. 

Lineales. Refiere a los instrumentos que sirven para tomar medidas estáticas, como aquellas que son la longitud, anchura y profundidad, que en los elementos solidos siempre permanecen inmutables.

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Angulares. Estos instrumentos son mucho más complejos, ameritan la toma de medidas en ángulos de 180 grados o bien en ángulos de 360 grados.

b) Manuales no graduados. Son aquellos instrumentos que no disponen de magnitudes internas. 

Lijar. Es uno de los instrumentos empleados para establecer una medida diferente, por medio del acortamiento de las magnitudes de forma leve.

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Ajustables. Son aquellos instrumentos que permiten dominar las magnitudes del objeto a trabajar por medio de la implementación de una serie de mecanismos, como el aprisionamiento, cortes forzados, que de una forma u otra afecta sus medidas.

2. Medición indirecta. 3. Por métodos de amplificación. De una forma u otra estamos hablando en este caso de instrumentos de medición, que si bien permiten la toma de medidas, en sí se emplean es para ampliar la magnitud del objeto, o bien para tomar medidas aproximadas en el espacio. 

Mecánica. Son aquellos que permiten medir por medio de magnitudes muy pequeñas, ya que en estos se pueden apreciar milésimas de centímetros, son los más empleados en las áreas de construcción de motores.

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Neumática.

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Estos son los que permiten determinar la cantidad de fluido que corre en el interior de un objeto. 

Eléctrica. Los que facilitan la obtención de datos específicos respecto a la intensidad de la corréinate eléctrica que pueda fluir en determinado cableado, equipo, o bien en el ambiente.

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Electrónica. Es similar al aparato de medición eléctrico, con la diferencia, que este compara dos corrientes, o bien la intensidad que pueda existir entre dos puntos de estas, resulta un poco más selectiva en la medición.

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Óptica. Instrumentos de gran complejidad puesto que permiten medir las ondas de luz y la velocidad de las mismas, como también la velocidad y magnitud de un sonido, todo en un periodo de tiempo determinado o bien en un espacio en específico, arrogando datos referenciales respecto a los mismos.

CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN, POR SU SISTEMA DE FUNCIONAMIENTO De acuerdo a su función estos serán: 

Instrumentos indicadores: son aquellos que como su nombre bien dice, indican directamente el valor de la variable de proceso. Ejemplos: manómetros, termómetros, etc.

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Instrumentos ciegos: son los que cumplen una función reguladora en el proceso, pero no muestran nada directamente. Ejemplos termostatos, presostatos, etc.

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Instrumentos registradores: en algunos casos podrá ser necesario un registro histórico de la variable que se estudia en un determinado proceso. en este caso, se usaran instrumentos de este tipo. .

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Elementos primarios: algunos elementos entran en contacto directo con el fluido o variable de proceso que se desea medir, con el fin de recibir algún

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efecto de este (absorben energía del proceso), y por este medio pueden evaluar la variable en cuestión. (placa orificio) 

Transmisores: estos elementos reciben la variable de proceso a través del elemento primario, y la transmiten a algún lugar remoto. Estos transmiten las variables de proceso en forma de señales proporcionales a esas variables.

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Transductores: son instrumentos fuera de línea (no en contacto con el proceso), que son capaces de realizar operaciones lógicas y/o matemáticas con señales de uno o más transmisores.

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Convertidores: en ciertos casos, la señal de un transmisor para ser compatible con lo esperado por el receptor de esa señal, en ese caso se utilizará un elemento convertidor para lograr el ante mencionada compatibilidad de señal

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Receptores: son los instrumentos que generalmente son instalados en el panel de control, como interface entre el proceso y el hombre. Estos reciben las señales de los transmisores o de un convertidor.

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Controladores: este es uno de los elementos más importante, ya que será el encargado de ejercer la función de comparar lo que esta sucediendo en el proceso, con lo que realmente se desea que suceda en él, para posteriormente, en base a la diferencia, envié una señal al proceso que tienda a corregir las desviaciones.

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Elemento final de control: será este elemento quien reciba la señal del controlador y quien estando en contacto directo con el proceso en línea, ejerza un cambio en este, de tal forma que se cambien los parámetros hacia el valor deseado. Ejemplo: válvulas de control, compuertas, etc.

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De acuerdo a la variable de proceso que miden: Esta clasificación, como su nombre lo indica, se referirá a la variable de proceso que tratemos de medir. En la actualidad, se pueden medir, casi sin excepción, todas las variables de proceso existentes, sin embargo, algunas se medirán de forma directa y otras indirectamente.

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CARACTERÍSTICAS DE UN INSTRUMENTO DE MEDICIÓN Como hemos dicho anteriormente, los instrumentos de medición hacen posible la observación de los fenómenos eléctricos y su cuantificación. Ahora bien, estos instrumentos no son sistemas ideales sino reales, y por lo tanto tienen una serie de limitaciones que debemos tomar en cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera las medidas que estamos realizando, y poder determinar así mismo la veracidad de las anteriores. Las características que definen el comportamiento de los instrumentos son las siguientes:

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Exactitud y precisión En general estas dos palabras son sinónimos, pero en el campo de las mediciones indican dos conceptos completamente diferentes. Se dice que el valor de un parámetro es muy preciso cuando está muy bien definido. Por otra parte, se dice que dicho valor es muy exacto cuando se aproxima mucho al verdadero valor

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Error La exactitud la medimos en función del error. El error se define como la diferencia entre el valor indicado y el verdadero, el cual está dado por un elemento patrón. E=I-V donde E= Error I= Valor indicado V= Valor verdadero

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Corrección La corrección se define como la diferencia entre el valor verdadero y el valor indicado, esto es C=V-I Como podemos observar, la corrección tiene signo opuesto al error.

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Resolución Esta característica está relacionada con la precisión. La resolución de un instrumento es el menor incremento de la variable bajo medición que puede ser detectado con certidumbre por dicho instrumento.

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Sensibilidad

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La sensibilidad de un instrumento es la relación entre la respuesta del instrumento (N° de divisiones recorridas) y la magnitud de la cantidad que estamos midiendo. 

Gama y escala La gama de un instrumento se define como la diferencia entre la indicación mayor y la menor que puede ofrecer el instrumento. La gama puede estar dividida en varias escalas o constar de una sola.

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Banda de frecuencia Los instrumentos pueden estar diseñados para realizar mediciones en régimen continuo (DC), o sobre señales alternas (AC), bien sea en el rango de frecuencias alrededor de 60 Hz, o en cualquier otro rango de frecuencias. Por lo tanto antes de introducir un instrumento en un determinado circuito es necesario conocer la banda de frecuencias en las que opera correctamente.

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Linealidad Por lo general los instrumentos se diseñan de forma que tengan una respuesta lo más lineal posible, es decir, que para un determinado incremento del parámetro que estamos midiendo, el desplazamiento correspondiente del indicador sea siempre el mismo, independientemente de la posición de éste.

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Eficiencia La eficiencia de un instrumento se define como la indicación del instrumento dividida por la potencia que absorbe del circuito para poder realizar la medición.

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Respuesta estática y dinámica Hasta el momento hemos analizado las características de los instrumentos cuando estos están midiendo cantidades estables, o sea, mientras no presentan variaciones bruscas en su magnitud. Por lo tanto 24 a todas estas características mencionadas anteriormente podemos denominarlas estáticas . Ahora bien, puede ocurrir que la cantidad bajo medición sufra

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una variación en un momento determinado y por lo tanto es necesario que conozcamos el comportamiento dinámico del instrumento cuando sucedan estas variaciones. Para realizar el análisis dinámico del instrumento podemos aplicar un cambio brusco de un estado a otro (la función escalón). 

Error dinámico El error dinámico de un instrumento se define como la diferencia entre la cantidad indicada en un instante de tiempo dado y el verdadero valor del parámetro que se está midiendo.

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Tiempo de respuesta Es el tiempo transcurrido entre la aplicación de una función escalón y el instante en que el instrumento indica un cierto porcentaje (90%, 95% o 99%) del valor final. Para instrumentos con aguja indicadora, el tiempo de respuesta es aquél que tarda la aguja en estabilizarse aparentemente, lo cual ocurre cuando ha llegado a un porcentaje determinado (por ejemplo 1%) de su valor final.

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Tiempo nulo Es el tiempo transcurrido desde que se produce el cambio brusco a la entrada del instrumento hasta que él alcanza el 5% del valor final.

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Sobre alcance En los instrumentos con aguja indicadora, la deflexión se produce debido a que se aplica una fuerza a la parte móvil. Dicha parte móvil tiene una masa, por lo que al aplicar la fuerza se origina un momento que puede llevar a la aguja más allá del valor correspondiente al de equilibrio. La diferencia entre el valor máximo y el valor final se denomina sobrealcance. Los dos tipos de respuesta que vimos anteriormente se diferencian porque en el segundo hay sobrealcance mientras que en el primero no. Un sobrealcance elevado es indeseable, pero un valor pequeño del mismo contribuye a disminuir el tiempo requerido para que la aguja alcance el estado estable.

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BIBLIOGRAFIA https://www.clasificacionde.org/clasificacion-de-instrumentos-de-medicion/ http://instrumentacionittla2012..com/2012/10/ii-clasificacion-tipos-y.html www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/Lab_Circ_Electronicos_Guia.../Cap2.pdf...