1. Definición del Rango de Presión en Transmisores

Para un transmisor de presión, ya sea de tipo absoluta o manométrica, el rango de presión está definido por dos valores fundamentales:

• LRV (Lower Range Value / Valor Inferior del Rango): Es el límite mínimo de presión que el instrumento está configurado para medir, el cual corresponde a la señal de salida mínima (por ejemplo, 4 mA).
• URV (Upper Range Value / Valor Superior del Rango): Es el límite máximo de presión que el instrumento puede medir, correspondiendo a la señal de salida máxima (por ejemplo, 20 mA).

La diferencia matemática entre ambos valores determina el Span o alcance del transmisor.

2. Aspectos Principales para la Selección de un Transmisor de Nivel

Al seleccionar un transmisor de nivel, se deben considerar los siguientes seis aspectos fundamentales:

1. Naturaleza y propiedades del fluido: Incluye viscosidad, densidad, temperatura, presión, corrosividad, abrasividad o la generación de espuma.
2. Rango de medición: Se refiere a la altura total del tanque o el rango específico que se desea monitorear.
3. Condiciones del proceso: Evaluación de la presión del tanque (abierto o presurizado) y la temperatura de operación.
4. Tipo de medición y tecnología: Elección entre tecnologías de contacto o no contacto (ultrasónico, radar, presión diferencial, flotador, etc.).
5. Precisión y repetibilidad requeridas: Depende de si la aplicación es para control de proceso o para inventario/custodia.
6. Protocolo de comunicación y alimentación: Salidas de 4-20 mA, HART, Fieldbus, Profibus, y clasificaciones de seguridad intrínseca o a prueba de explosión.

3. Configuración de Rangos de Temperatura en Transmisores Universales

Los rangos de temperatura en los transmisores universales se configuran basándose en:

• El tipo de sensor conectado: Ya sea una RTD (como la Pt100 o Pt1000) o un Termopar (Tipo J, K, T, E, etc.), considerando que cada uno posee curvas de resistencia o milivoltaje específicas.
• Las necesidades del proceso: Definición del cero (LRV) y el fondo de escala (URV) mediante software de configuración, utilizando un comunicador HART o una interfaz de PC.

4. El Detector de Error en un Lazo Cerrado de Control

En un lazo cerrado de control, el detector de error (también conocido como comparador) determina la señal de error (e). Esta señal es la diferencia matemática entre el valor deseado o punto de consigna (Setpoint, SP) y el valor real de la variable de proceso medido por el sensor (Variable de Proceso, PV).

5. Parámetros Básicos para la Selección de Transmisores de Presión

Para una correcta aplicación, se deben considerar estos siete parámetros básicos:

1. Tipo de presión a medir: Absoluta, manométrica o diferencial.
2. Rango de operación y sobrepresión máxima admisible: Crucial para evitar daños en el sensor por picos de presión.
3. Compatibilidad química de los materiales: Material del diafragma y sellos en contacto con el fluido (ej. Acero inoxidable 316, Hastelloy).
4. Temperatura del proceso y del ambiente: Necesaria para considerar la compensación térmica del equipo.
5. Tipo de conexión al proceso: Roscada, bridada, clamp sanitaria, entre otras.
6. Señal de salida y comunicación: 4-20 mA, HART, etc.
7. Certificaciones y entorno de instalación: Áreas clasificadas/peligrosas, grado de protección IP o NEMA.

6. Señal de salida y comunicación: (4-20 mA, HART, etc.).

7. Certificaciones y entorno de instalación: (Áreas clasificadas/peligrosas, grado de protección IP o NEMA).

6. Definición de Controladores en Sistemas Instrumentados

Los controladores son los componentes que actúan como el «cerebro» del lazo de control. Su función principal es:

• Recibir la señal de error proveniente del comparador.
• Procesarla mediante un algoritmo de control matemático establecido, como el algoritmo PID (Proporcional, Integral, Derivativo).
• Calcular la señal de salida o acción de control necesaria para enviarla al elemento final de control, con el objetivo de reducir el error a cero.

7. Etapas del Diagrama de Lazo Cerrado

Analizando la estructura estándar de un diagrama de bloques de control automático, la correspondencia de los elementos es la siguiente:

• 1: Señal de referencia / Valor deseado (Setpoint – SP).
• 2: Transmisor / Sensor (Elemento de medición en la retroalimentación).
• 3: Comparador / Detector de error (Círculo de suma/resta).
• 4: Variable medida (Señal proveniente del proceso).
• 5: Planta / Proceso (El sistema físico a controlar).
• 6: Actuador / Elemento final de control (Válvula, motor, etc.).
• 7: Señal de error (e).
• 8: Controlador / Regulador.
• 9: Variable manipulada.
• 10: Variable controlada / Variable de proceso (PV).
• 11: Perturbación (Entrada externa no deseada que afecta al sistema).

8. Opciones Adicionales para la Selección de Transmisores de Presión

Complementando los criterios anteriores, se deben tomar en cuenta estas cinco opciones prácticas:

1. Precisión y exactitud: Requeridas específicamente por el lazo de control.
2. Tipo de fluido: Líquido limpio, gas, lodo denso o fluido viscoso.
3. Rango de ajuste (Turndown ratio): Flexibilidad para calibrar el rango de trabajo.
4. Facilidad de mantenimiento y calibración: Disponibilidad de pantalla local o botones de configuración rápida.
5. Costo y disponibilidad: Existencia de refacciones en el mercado local.

9. Finalidad y Definición de un Controlador Industrial

• Definición: Es un dispositivo electrónico o digital (como un PLC o un controlador PID dedicado) diseñado para ejecutar un algoritmo lógico-matemático continuo que regula el comportamiento de un proceso físico.
• Finalidad: Mantener de forma automática la variable controlada (temperatura, flujo, presión, etc.) en un valor específico o muy cercano al punto de consigna (Setpoint), compensando cualquier perturbación externa sin necesidad de intervención humana constante.

10. Función del Reposicionador en Actuadores Neumáticos

Un reposicionador, comúnmente llamado posicionador neumático o electroneumático, tiene la función de asegurar que la posición real del vástago de la válvula (o actuador) corresponda exactamente a la señal de control recibida desde el controlador, venciendo fricciones o efectos de presión del fluido.