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PROCESO TOTAL

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Manual de Capacitación Tecnológico

Contenido del Manual de Capacitación

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedia

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Especialidad: 0

Contenidos de Formatos Página

Requerimientos y Contenido Específico del Programa 1

Contenido Desarrollados del Programa 5

Ejercicios y Prácticas del Programa 105

Sistema de Evaluación del Módulo 106

Normas que aplican en lo General 107

Glosario de Términos Tecnológicos 118

Formato de Anexos Técnicos del Módulo 121

Bibliografía y Referencias de Consulta 123

Informe de Resultados del Curso 130

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Requerimientos y Contenido Específico del Programa

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Mantenimiento de Instrumentos Registradores e Indicadores 1

Objetivo Especifico: El participante conocerá y operará las Variables de Proceso como, presión, nivel, flujo, presión y temperatura, que se utilizan en los diferentes procesos, con los diferentes equipos de simulación y pruebas en el campo, para su correcta práctica y operación en los procesos de plantas y en los sistemas de control y monitoreo de variables de operación.

Competencias a Desarrollar del Operario de Primera Instrumentista Da mantenimiento a los indicadores y registradores de presión de nivel, flujo, presión y temperatura, ajustando, calibrando, sustituyendo las partes dañadas, de los tipos de medidores electromagnéticos, de turbina, tubo, pitot, rotámetros de ultrasonido, másico térmico, volumétrico, desplazadores, mediante técnicas de acuerdo a los procedimientos, manuales de operación y de mantenimiento del fabricante, a la normatividad vigente, para lograr la confiabilidad de las lecturas de los parámetros de control de los procesos de acuerdo al programa de mantenimiento del Centro de Producción. Conductas Observables del Operario de Primera Instrumentista Portar su equipo de protección personal Presentarse a oficina de taller para asistencia Participa en la reunión de inicio de jornada Recibe la orden de trabajo de la actividad asignada por escrito, de acuerdo al programa de mantenimiento. Elige las herramientas, máquinas, equipo y materiales que se utilicen en el trabajo a realizar. Ejecuta trabajos de manteamiento en los equipos de Registro e Indicadores los cuales pueden ser: instalación, desmantelamiento, reparación, calibración, entonación de variables de acuerdo a parámetros nuevos en los instrumentos de Control para los sistemas de operación y producción. Ejecuta trabajos de instalaciones auxiliares en el equipo, incluyendo sistema eléctrico y de relojería. Ejecución de pruebas correspondientes a los trabajos encomendados Al término de su jornada elaborar por escrito el informe de actividad del avance o de trabajo ejecutado. Se reporta al Taller de instrumentos para recibir nuevas asignaciones e instrucciones.

Conocimientos Previos: El participante deberá contar con Conocimientos de Instrumentos de Control de las variables de procesos y de Física y Matemáticas

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Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Mantenimiento de Instrumentos Registradores e Indicadores 2

Contenido Temático:

7.1.1.- Principios de medición de presión 7.1.1.1.- Concepto de presion y sus unidades 7.1.1.1.1.- Unidades de presión 7.1.2.- Principios basicos 7.1.2.1.- Concepto de peso específico 7.1.2.2.- Presión en el fondo de un recipiente 7.1.2.3.- Paradoja hidrostática 7.1.3.- Principio de arquímedes 7.1.3.1.- Densidad 7.1.3.2.- Propiedades de los gases 7.1.3.3.- El barómetro 7.1.4.- Definicion de los terminos de presion 7.1.4.1.- Presion absoluta 7.1.4.2.- Presion atmosferica 7.1.4.3.- Presion manometrica 7.1.4.4.- Vacio 7.1.4.5.- Presion diferencial 7.1.4.6.- Presion estatica 7.1.4.7.- Presion de velocidad 7.1.5.- Tipos de medidores de presión 7.1.5.1.- Tipos de elementos elásticos 7.1.5.2.- Tipos balanza de gravedad 7.1.5.3.- Tipos de elementos para medición de vacíos superiores 7.1.5.4.- Tipos de elementos medidores de deformación 7.1.6.- Tipos de elementos para medicion de presion 7.1.6.1.- Manómetro de tubo en "u" 7.1.6.2.- Manómetro de tubo inclinado 7.1.6.3.- Manómetro de cubeta 7.1.6.4.- Manómetro de aro balanceado 7.1.6.5.- Manómetro de diafragma 7.1.6.6.- Diafragmas metálicos 7.1.6.7.- Elementos de fuelle 7.1.6.8.- Medidor de presión absoluta 7.1.6.9.- Manómetro de tubo bourdon 7.1.6.10.- Manómetro estándar 7.1.6.11.- Manómetro con helicoidal 7.1.6.12.- Elemento helicoidal 7.1.6.13.- Elemento en espiral 7.1.7.- Protectores y accesorios para manometros 7.1.7.1.- Protectores 7.1.7.2.- Amortiguador de pulsaciones 7.1.8.- Principios de medicion de nivel 7.1.8.1.- Conceptos y definiciones 7.1.8.2.- Nivel

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Mantenimiento de Instrumentos Registradores e Indicadores 3

7.1.8.3.- Columna hidrostática 7.1.8.4.- Fuerza boyante 7.1.8.5.- Densidad 7.1.8.6.- Densidad = masa/volumen 7.1.8.7.- Ligereza 7.1.8.8.- Gravedad específica 7.1.8.9.- Medición de nivel por presión diferencial 7.1.9.- Elementos primarios de medicion de nivel 7.1.9.1.- Medición directa de nivel 7.1.9.2.- Indicadores de nivel de cristal 7.1.9.3.- Flotadores 7.1.9.4.- Medidores de tipo hidrostático 7.1.9.5.- Sistema de fuerza balanceada 7.1.9.6.- Sistema de burbujeo de aire 7.1.9.7.- Sistema de presión diferencial 7.1.9.8.- Medición en tanque abierto 7.1.9.9.- Medición de tanque cerrado 7.1.9.10.- Medición con fluido condensable 7.1.9.11.- Medición con tanque cerrado para fluidos condensables 7.1.9.12.- Medidores de nivel del tipo desplazador y barra de torsión 7.1.9.13.- Medidor de nivel con tubo y brazo de torsión 7.1.9.14.- Desplazadores 7.1.9.15.- Medidor de nivel por peso 7.1.9.16.- Medidor de nivel por ultrasonido 7.1.9.17.- Medidor de nivel por radar 7.1.9.18.- Medidor de nivel por radiación 7.1.10.- Principios de medicion de temperatura 7.1.10.1.- Definicion y conceptos de temperatura 7.1.10.1.1.- ¿Que es la temperatura? 7.1.10.2.- Unidades de medicion de temperatura 7.1.10.2.1.- Escala y grados fahrenheit 7.1.10.2.2.- Escala y grados centigrados o celsius 7.1.10.2.3.- Escala y grados kelvin 7.1.10.2.4.- Escala y grados rankine 7.1.10.2.5.- Relación entre las diferentes escalas de temperatura. 7.1.10.2.6.- Conversiones de temperatura entre las diferentes escalas. 7.1.10.3.- Elementos primarios de medicion de temperatura 7.1.10.3.1.- ¿Qué es un termómetro? 7.1.10.3.2.- Termómetros bimetalicos. 7.1.10.3.3.- Termómetros de bulbo y capilar. (sistemas termales). 7.1.10.3.4.- Detector de temperatura por resistencia. 7.1.10.3.5.- Principio de operación de los “rtd´s” (tipos, rangos). 7.1.10.3.6- Características que deben poseer los materiales 7.1.10.3.7- Materiales usados normalmente en los rtd`s. 7.1.10.3.8- Termistores 7.1.10.3.9- Termopares 7.1.10.3.10- Principio de operación de termopares.

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Mantenimiento de Instrumentos Registradores e Indicadores 4

7.1.10.3.11.- Caracteristicas de los termopares mencionados 7.1.10.3.12- Termopozo 7.1.10.3.13- Criterios que se deben tomar para la eleccion del termopozo 7.1.10.3.14- Material de termopozos 7.1.10.3.15- Radiación térmica. 7.1.10.3.16- Pirómetros de radiación 7.1.10.3.17- Pirómetro óptico 7.1.10.3.18- Clasificación de los elementos primarios de medición de temperatura 7.1.10.3.19- Medidas preventivas de seguridad en su uso 7.1.11.- Principios de medición de flujo. 7.1.11.1- Conceptos relacionados 7.1.11.1.1- Definicion de flujo 7.1.11.1.2- Fluido 7.1.11.2- Importancia de la medicion de flujo 7.1.11.3- Flujo volumetrico 7.1.11.3.1- Flujo masico 7.1.11.3.2- Flujo laminar 7.1.11.3.3- Flujo turbulento 7.1.11.3.4- Flujo compresible 7.1.11.3.5- Flujo incompresible 7.1.11.3.6- Presion estatica 7.1.11.3.7- Presion dinamica 7.1.11.3.8- Presion diferencial 7.1.11.3.9- Perdida de presion 7.1.11.3.10- Temperatura 7.1.11.3.11- Viscosidad 7.1.11.3.12- Densidad 7.1.11.3.13- Gravedad específica ó densidad relativa 7.1.11.3.14- Unidades de flujo 7.1.11.4- Clasificación de los medidores de flujo 7.1.11.4.1- Medidores de flujo tipo masico. 7.1.11.4.2- Medidores de flujo tipo volumetrico 7.1.11.4.3- Medidores de flujo ni masico, ni volumetrico 7.1.11.4.3- Medidores de flujo ni masico, ni volumetrico 7.1.11.4.5- Medidores de caudal (por tipo) 7.1.11.5- Medidores de flujo por presion diferencial 7.1.11.5.1- Medidor de placa de orificio 7.1.11.5.2- Medidor de tubo venturi 7.1.11.5.3- Medidor de tubo pitot 7.1.11.5.4- Medidor de impacto 7.1.11.6- Medidores de flujo por velocidad 7.1.11.6.1- Medidor tipo tubina 7.1.11.6.2- Medidor tipo electromagnetico 7.1.11.6.3- Medidor tipo vortex 7.1.11.6.4- Medidor tipo rotametro 7.1.11.6.5- Medidor tipo utrasonidos 7.1.11.7- Medidores masicos

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Requerimientos y Contenido Específico del Programa

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Mantenimiento de Instrumentos Registradores e Indicadores 5

7.1.11.7.1- Medidor masico termico 7.1.11.7.2- Medidor masico de coriolisis (micromotion) 7.1.11.8- Medidores volumetricos 7.1.11.8.1 Medidor de deplazamiento positivo

Material Didáctico y Apoyos:

Cuaderno cuadriculado para tomar notas de la instrucción, hojas T/C blancas, lapiceros, goma de borrar, lápices y saca puntas.

Hojas de Rotafolio cuadriculadas, plumones de colores para escribir en ellas. El participante deberá traer su Calculadora con funciones. Manual Capacitación Tecnológico del Participante del curso. Manual Capacitación Tecnológico del Instructor. PC ó Lap-Tope y un Proyector Telebin (cañón). Aula para la instrucción teórica con pintarrón y plumines, para 10 participantes. Permiso para entrar a las aéreas de producción y manteamiento para la realización de

prácticas de campo. En el Taller disponer de la herramienta, maquinas, instrumentos, dispositivos de

control, equipo de pruebas etc. para las prácticas diseñadas. Transporte en caso de ser necesario.

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Contenido Desarrollados del Programa

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 5

Contenido Página

7.1.1 Principios de medicion de presion 9 7.1.1.1 Concepto de presion y sus unidades 9 7.1.1.1.1 Unidades de presión 10 7.1.2 Principios basicos 11 7.1.2.1 Concepto de peso específico 12 7.1.2.2 Presión en el fondo de un recipiente 13 7.1.2.3 Paradoja hidrostática 14 7.1.3 Principio de arquimedes 15 7.1.3.1 Densidad 16 7.1.3.2 Propiedades de los gases 17 7.1.3.3 El barómetro 17 7.1.4 Definicion de los terminos de presion 17 7.1.4.1 Presion absoluta 18 7.1.4.2 Presion atmosferica 18 7.1.4.3 Presión manométrica 19 7.1.4.4 Vacio 19 7.1.4.5 Presión diferencial 19 7.1.4.6 Presion estatica 20 7.1.4.7 Presión de velocidad 20 7.1.5 Tipos de medidores de presión 21 7.1.5.1 Tipos de elementos elásticos 21 7.1.5.2 Tipos balanza de gravedad 21 7.1.5.3 Tipos de elementos para medición de vacíos superiores 21 7.1.5.4 Tipos de elementos medidores de deformación 21 7.1.6 Tipos de elementos para medicion de presion 22 7.1.6.1 Manómetro de tubo en "u" 22 7.1.6.2 Manómetro de tubo inclinado 24 7.1.6.3 Manómetro de cubeta 24 7.1.6.4 Manómetro de aro balanceado 24 7.1.6.5 Manómetro de diafragma 25 7.1.6.6 Diafragmas metálicos 27 7.1.6.7 Elementos de fuelle 28 7.1.6.8 Medidor de presión absoluta 30 7.1.6.9 Manómetro de tubo bourdon 31 7.1.6.10 Manómetro estándar 31 7.1.6.11 Manómetro con helicoidal 33 7.1.6.12 Elemento helicoidal 34 7.1.6.13 Elemento en espiral 35 7.1.7 Protectores y accesorios para manometros 35 7.1.7.1 Protectores 35 7.1.7.2 Amortiguador de pulsaciones 38

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 6

7.1.8 Principios de medicion de nivel 40 7.1.8.1 Conceptos y definiciones 40 7.1.8.2 Nivel 40 7.1.8.3 Columna hidrostática 40 7.1.8.4 Fuerza boyante 40 7.1.8.5 Densidad 41 7.1.8.6 Densidad = masa/volumen 41 7.1.8.7 Ligereza 42 7.1.8.8 Gravedad específica 43 7.1.8.9 Medición de nivel por presión diferencial 43 7.1.9 Elementos primarios de medicion de nivel 44 7.1.9.1 Medición directa de nivel 44 7.1.9.2 Indicadores de nivel de cristal 45 7.1.9.3 Flotadores 45 7.1.9.4 Medidores de tipo hidrostático 46 7.1.9.5 Sistema de fuerza balanceada 46 7.1.9.6 Sistema de burbujeo de aire 47 7.1.9.7 Sistema de presión diferencial 47 7.1.9.8 Medición en tanque abierto 48 7.1.9.9 Medición de tanque cerrado 48 7.1.9.10 Medición con fluido condensable 48 7.1.9.11 Medición con tanque cerrado para fluidos condensables 48 7.1.9.12 Medidores de nivel del tipo desplazador y barra de torsión 49 7.1.9.13 Medidor de nivel con tubo y brazo de torsión 49 7.1.9.14 Desplazadores 51 7.1.9.15 Medidor de nivel por peso 52 7.1.9.16 Medidor de nivel por ultrasonido 53 7.1.9.17 Medidor de nivel por radar 54 7.1.9.18 Medidor de nivel por radiación 55 7.1.10 Principios de medicion de temperatura 56 7.1.10.1 Definicion y conceptos de temperatura 57 7.1.10.1.1 ¿Que es la temperatura? 57 7.1.10.2 Unidades de medicion de temperatura 59 7.1.10.2.1 Escala y grados fahrenheit 59 7.1.10.2.2 Escala y grados centigrados o celsius 59 7.1.10.2.3 Escala y grados kelvin 59 7.1.10.2.4 Escala y grados rankin 60 7.1.10.2.5 Relación entre las diferentes escalas de temperatura. 60 7.1.10.2.6 Conversiones de temperatura entre las diferentes escalas. 61 7.1.10.3 Elementos primarios de medicion de temperatura 61 7.1.10.3.1 ¿Qué es un termómetro? 62 7.1.10.3.2 Termómetros bimetalicos. 63 7.1.10.3.3 Termómetros de bulbo y capilar. (sistemas termales). 64

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 7

7.1.10.3.4 Detector de temperatura por resistencia. 65 7.1.10.3.5 Principio de operación de los “rtd´s” (tipos, rangos). 66

7.1.10.3.6 Características que deben poseer los materialesque forman el conductor de la resistencia.

68

7.1.10.3.7 Materiales usados normalmente en los rtd`s. 68 7.1.10.3.8 Termistores 70 7.1.10.3.9 Termopares 71 7.1.10.3.10 Principio de operación de termopares. 71 7.1.10.3.11 Caracteristicas de los termopares mencionados 72 7.1.10.3.12 Termopozo 75 7.1.10.3.13 Criterios que se deben tomar para la eleccion 76 7.1.10.3.14 Material de termopozos 76 7.1.10.3.15 Radiación térmica. 76 7.1.10.3.16 Pirómetros de radiación 77 7.1.10.3.17 Pirómetro óptico 78

7.1.10.3.18 Clasificación de los elementos primarios de medición de temperatura

78

7.1.10.3.19 Medidas preventivas de seguridad en su uso 79 7.1.11. Principios de medición de flujo. 80 7.1.11.1 Conceptos relacionados 81 7.1.11.1.1 Definicion de flujo 81 7.1.11.1.2 Fluido 81 7.1.11.2 Importancia de la medicion de flujo 82 7.1.11.3 Flujo volumetrico 82 7.1.11.3.1 Flujo masico 83 7.1.11.3.2 Flujo laminar 83 7.1.11.3.3 Flujo turbulento 83 7.1.11.3.4 Flujo compresible 83 7.1.11.3.5 Flujo incompresible 83 7.1.11.3.6 Presión estatica 83 7.1.11.3.7 Presión dinamica 83 7.1.11.3.8 Presión diferencial 83 7.1.11.3.9 Perdida de presion 84 7.1.11.3.10 Temperatura 84 7.1.11.3.11 Viscosidad 84 7.1.11.3.12 Densidad 84 7.1.11.3.13 Gravedad específica ó densidad relativa 84 7.1.11.3.14 Unidades de flujo 84 7.1.11.4 Clasificación de los medidores de flujo 85 7.1.11.4.1 Medidores de flujo tipo masico. 86 7.1.11.4.2 Medidores de flujo tipo volumetrico 86 7.1.11.4.3 Medidores de flujo ni masico, ni volumetrico 86 7.1.11.4.4 Medidores de flujo ni masico, ni volumetrico 87

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 8

7.1.11.4.5 Medidores de caudal (por tipo) 88 7.1.11.5 Medidores de flujo por presion diferencial 89 7.1.11.5.1 Medidor de placa de orificio 90 7.1.11.5.2 Medidor de tubo venturi 90 7.1.11.5.3 Medidor de tubo pitot 91 7.1.11.5.4 Medidor de impacto 92 7.1.11.6 Medidores de flujo por velocidad 93 7.1.11.6.1 Medidor tipo tubina 94 7.1.11.6.2 Medidor tipo electromagnetico 94 7.1.11.6.3 Medidor tipo vortex 95 7.1.11.6.4 Medidor tipo rotametro 97 7.1.11.6.5 Medidor tipo utrasonidos 98 7.1.11.7 Medidores masicos 100 7.1.11.7.1 Medidor masico termico 100 7.1.11.7.2 Medidor masico de coriolisis (micromotion) 101 7.1.11.8 Medidores volumetricos 103 7.1.11.8.1 Medidor de desplazamiento positivo 103

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01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 9

7.1.1.- PRINCIPIOS DE MEDICION DE PRESION

OBJETIVO PARTICULAR:

“Al termino del modulo el participante tendrá los conocimientos teóricos y prácticos necesarios para realizar el mantenimiento de instrumentos de medición de la variable presión, cumpliendo con las normas de seguridad y protección ambiental de Petroquímica Morelos”

INTRODUCCION

Para la medición de la presión los instrumentos originales eran manómetros de tubo en "U" o mecanismos similares del tipo de carga; se han empleado las unidades de carga líquida en los trabajos de ingeniería como de tipo científico para expresar los valores de la presión.

La presión puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto medido o controlado con precisión es de gran importancia ya que afectaría la pureza de los productos, sacando éstos de especificación.

La presión es una fuerza por unidad de superficie en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio con otra fuerza conocida, que puede ser la de una columna líquida, un resorte, un émbolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que pueda sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión.

7.1.1.1- CONCEPTO DE PRESION Y SUS UNIDADES

Presión: Se define como la fuerza por unidad de superficie. La presión P ejercida por una fuerza F aplicada sobre un área plana S está expresada por:

P = F Presión = Fuerza S Superficie

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 10

Para poder cuantificar las presiones y relacionar un valor con otro, se hace necesario estable-cer una escala de valores la cual se escoge según si el valor que se trate de medir es alto o bajo; también dependerá del sistema de unidades que se emplee.

7.1.1.1.1.- UNIDADES DE PRESIÓN

Se utilizan las unidades inglesas así como las métricas como unidades de longitud. Así, el tipo de líquido (generalmente mercurio y agua) determina su densidad; es necesario señalar el líquido, por ejemplo en la forma de pulgadas de Hg. Se emplean los términos, de pulgadas, pies, centímetros y milímetros. Para vacíos de gran magnitud (cercanos al cero absoluto), con frecuencia se emplea el micrón (10-3 mm de Hg).

La densidad del líquido varía un poco con la temperatura para las unidades de carga líquida. Por lo tanto para definir una unidad de manera estable, se necesita establecer una temperatura estándar (la cual es la de la máxima densidad del líquido). En el caso del agua, la temperatura estándar es de 3,9 °C ó 39 °F; para el mercurio, 0 °C o 32 °F. Las lecturas de cargas de líquidos a temperaturas diferentes a éstas, casi no están sujetas a errores de importancia, y la diferencia puede despreciarse, excepto cuando se trata de pruebas o trabajos científicos de gran precisión.

También se emplean tanto las unidades del sistema inglés como el métrico, cuando se quie-ren indicar las presiones a modo de fuerza por unidad de área. Las unidades de fuerza que son más comunes, son las unidades gravitacionales o de peso, o sea la unidad de masa multiplicada por la aceleración debida a la gravedad (g) (g = 32 pies/seg2 = 980 cm./seg2), que equivale a la unidad absoluta de fuerza (la cual se usa con muy poca frecuencia), por lo tanto las unidades más, comunes son: la libra, la onza, o la tonelada (es más común la libra y el kilogramo), y el gramo. La unidad de área casi, siempre es consistente con la unidad de fuerza, según el sistema de unidades usado; las unidades más comunes de área son la pulgada cuadrada y el centímetro cuadrado.

Otra forma de expresar la presión es en atmósferas. En donde esta unidad utiliza el valor de 14,7 Ib/pulg2 o 1,033 kg/cm2 de la presión atmosférica estándar y lo define como "una atmósfera". Dos atmósferas serían equivalentes a 29,4 Ib/pulg2 ó 2,066 kg/cm2, teniéndose ventaja en expresar las presiones altas en estas unidades.

Por ejemplo: P= F A Donde: 1 ft3 de agua pesa 62,4 lb.

1 ft3 ocupa 144 pulg2 de superficie. Entonces: 62,4 Ibs = 0,4335 Ib/pulg2 (psi). 144 pulg2

En la tabla No. 1, se indican los factores de conversión para transformar los

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valores de la presión de una unidad a su equivalente en otra, y estas en la Cd. de México.

Unidades de presión Ib/pug2 Pulg de

H20

Pies de

H20

Pulg de

Hg

Atmósfera

Normal g/cm

2 kg/cm

2

cm de

H20

mm

de

Hg

1 Ib/Pulg2 1.000 27.68 2..307 2.036 0.06805 70..31 0.07031 70.31 51. 72

1 pulg. de agua

(39°F) 0.03613 1.000 0.08333 0.07355 0.002458 2.540 0.00254 2.540 1.868

1 pie de agua (39°F) 0.4335 12.000 1.000 0.8826 0.02950 30.48 0.03048 30.48 22.42

1 pulg. de mercurio

(32°F) 0.4912 13.60 1.133 1.000 0.03342 34.53 0.0453 34.53 25.40

1 atmósfera normal 14.7 406.79 33..90 29.92 1.000 1,033 1.033 1,033. 760.0

1 g/cm2 0.01422 0.3937 0.03281 0.02896 0.0009678 1.000 0.0010 1.000 0.7356

1 kg/cm2 14.22 393.7 32.81 28..96 0.9678 1,000 1.000 1,000 73,5.6

1 cm de H2O a 4°C 0.01422 0..3937 .03281 0.02896 0.0009678 1.000 0,0010 1.000 0.7355

1 mm de Hg a 0°C 0.01934 0.5353 0.04461 0.03937 0.001316 1 :360 0.00136 0.00136 1.000

Tabla No. 1

UNA ATMOSFERA: EN LA Cd. DE MEXICO: = 14,7 psi = 11,3 psi = 1,0332 kg/cm2 = 0,795 kg/cm2 = 760 mm Hg = 585 mm Hg = 29,92” Hg = 23,0” Hg = 406,79” H2O = 313,12”H2O = 33,92 ft H2O = 26,10 ft H2O

7.1.2.- PRINCIPIOS BASICOS Al aplicar una presión a un fluido que se encuentra en un recipiente, ésta se transmite ínte-gramente en todos los sentidos y a cada punto del fluido y de las paredes del recipiente (ver figura 2-1).

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FIG. 2-1

Forma en que se distribuye la presión en un recipiente.

Los líquidos viscosos cuando son forzados a fluir por presión dentro de tuberías, al moverse a través de ellas pierden tanta presión en proporción a su viscosidad, o sea que a medida que la viscosidad aumenta, la presión transmitida disminuye, en una dirección diferente de aquella en que se aplica la presión exterior. En el caso de los cuerpos sólidos al aplicarles una presión, ésta se transmite en la dirección de la fuerza original y a través de sus moléculas; sólo en el caso de que el cuerpo pierda su forma original (cuando se someten a grandes presiones los sólidos más duros, se deforman o sufren roturas), la presión se transmitirá a todas direcciones.

7.1.2.1.- CONCEPTO DE PESO ESPECÍFICO:

El peso específico de un cuerpo es la fuerza con que la tierra atrae a la unidad de volumen de ese cuerpo, como se muestra en la fórmula:

Pe = P V

Sabiendo que la masa y peso son propiedades diferentes de la materia, las unidades de masa específica serán distintas a las de peso específico, aunque sus valores numéricos sean iguales. Unidades de masa específica o densidad absoluta: Masa específica (Me) gr. – masa/cm3 (sistema CGS) Masa específica (Me) Kg. – masa/dm3 (sistema practico) Unidades de peso específico: Peso específico (Pe) dinas/cm3 (sistema C.G.S.) Peso específico (Pe) gr/cm3 (sistema práctico) Peso específico (Pe) Kg/cm3 (sistema práctico)

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Ejemplo: Me del mercurio = 13,59 gr Masa/cm3 = 13,59 Kg Masa/dm3 Pe del mercurio = 13,59 dinas/cm3 = 13,59 Kg/dm3 7.1.2.2.- PRESIÓN EN EL FONDO DE UN RECIPIENTE: Es la presión que produce un líquido, debido a su peso, sobre el fondo horizontal del reci-piente que lo contiene. La presión que los líquidos ejercen sobre el fondo y las paredes de los recipientes que los contienen es directamente proporcional al peso específico del líquido y a la altura que éste alcanza dentro del recipiente (figura 2-2).

FIG.2-2 Presión en un tanque a diferentes niveles.

Según la fórmula: P = Peh De donde:

P = Presión del líquido sobre el fondo del recipiente Ib/pulg2, kg/cm2. Pe = Peso específico del líquido, kg/cm.3, Ib/pulg3. h = Altura del líquido en el recipiente, cm, pulg.

Si se quiere calcular la fuerza (F) que el líquido ejerce en el fondo del recipiente, o sea la presión total sobre el fondo, tomaremos en cuenta la superficie (S) del fondo de dicho recipiente, es decir

F = Pe h S Donde: F = La fuerza que el líquido ejerce, kg. lb.

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Pe = Peso específico del líquido, kg/cm3, Ib/pulg3. h = Altura del líquido, cm, pulgadas. S = Superficie del fondo del recipiente, cm2, pulg2:

7.1.2.3.- PARADOJA HIDROSTÁTICA: De la fórmula anterior se observa que la presión ejercida por un líquido no depende ge la cantidad del mismo sino solamente de su peso específico y de su altura. Esta propiedad da lugar al fenómeno llamado Paradoja Hidrostática. La figura 2-3 muestra tres recipientes, donde cada uno de ellos contiene el mismo líquido a la misma altura, las superficies de sus fondos también miden lo mismo, únicamente la forma de los recipientes es diferente. Aparentemente, en el tercer recipiente la presión en el fondo debería ser mayor, por ser el que contiene mayor cantidad de líquido, y menor en el primero por tener menor cantidad de líquido, pero de acuerdo al producto.

(Pe h)

Resulta que la presión es idéntica en los tres recipientes es decir: P(a) = P (b) = P(c)

FIG. 2-3

Se muestra esquemáticamente la paradoja hidrostática. 7.1.3.- PRINCIPIO DE ARQUIMEDES Cuando queremos sumergir en el agua un cuerpo, por ejemplo una botella, sentimos que es

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empujada hacia arriba. Este fenómeno sucede siempre al sumergir un cuerpo, total o parcialmente dentro de un fluido (líquido o gas). Arquímedes descubrió la relación que hay entre el valor del empuje y el volumen del líquido que desplaza un cuerpo al sumergirse y estableció que: Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual a lo que pesa el líquido desalojado como se muestra en las figs. 2-5 y 2-6. En la figura 2-5, se observa que el cuerpo sumergido experimenta un empuje hacia arriba y aparentemente pierde peso. El cuerpo desaloja un volumen de 10 cm3 de agua, que pesa 10 gr. En la figura 2-6, se observa cómo el empuje es igual a lo que pesa el volumen de agua desalojada, y aparentemente el cuerpo registra un peso de 40 gr.

La fuerza que se llama empuje se calcula con la fórmula siguiente:

E= Pe V

Donde: E = Empuje del líquido.

Pe = Peso específico del líquido. V = Volumen del líquido desalojado.

FIG.2-5 Principio de Arquímedes, se FIG.2-6 El empuje hacia arriba observa cómo el cuerpo sumergido es igual al peso del volumen experimenta un empuje hacia arriba. del líquido desalojado.

7.1.3.1.- DENSIDAD:

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Para expresar los pesos específicos de las sustancias como ya sabemos, se tienen que indicar con sus unidades de peso y volumen, por ejemplo: gr. /cm3 o kg/dm3, lo cual es un inconveniente por la diversidad de unidades en el sistema métrico decimal y en el sistema inglés. Así se ha hecho necesario emplear la noción de densidad relativa, la cual no requiere unidades, ya que es únicamente la relación que existe entre el peso de una sustancia y el de igual volumen de agua destilada. De donde tenemos

Densidad relativa = Peso de la unidad de volumen de la sustancia. Peso de la misma unidad de volumen de agua. Ejemplo:

D = 13,59 gr. /cm3 (mercurio) 1 gr /cm3 (agua)

Densidad relativa del mercurio = 13,59 Para determinar las densidades relativas de sólidos y líquidos, el término de comparación es el agua; para los gases, el aire seco. Un cuerpo flotante, de acuerdo al principio de Arquímedes, se hunde más en un líquido que tiene menor densidad que el agua pero en cambio en un líquido de densidad mayor que la del agua, este mismo cuerpo se hunde menos, ver figura 2-7.

FIG. 2.7

Cuerpos flotantes de acuerdo al principio de Arquímedes.

7.1.3.2.- PROPIEDADES DE LOS GASES

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Como las moléculas de los gases están en movimiento a enormes velocidades, chocan con las paredes de los recipientes que los contienen y entre sí y originan las propiedades de los gases que son:

• Compresibilidad: Un gas puede ser disminuido en su volumen.

• Expansibilidad: Los gases tienden a ocupar volúmenes mayores.

• Elasticidad: Los gases recuperan exactamente su volumen cuando desaparecen las

causas que lo habían disminuido o aumentado. Debido a la compresibilidad los gases pueden envasarse en tanques y, por su expansibilidad, salir con fuerza al abrir la válvula o tapa del aparato que alimenta. Apreciamos la elasticidad cuando empujamos el émbolo de una bomba que se utiliza para inflar un neumático; al soltar la varilla del émbolo, vuelve por sí solo a su posición original porque el aire que comprimimos es elástico. Los principios de Pascal y Arquímedes se cumplen también en los gases, aunque con modificaciones en virtud de que mientras que los líquidos son incompresibles, los gases, como ya sabemos, son compresibles.

7.1.3.3.- EL BARÓMETRO

Es un instrumento que se emplea para medir la presión atmosférica y este instrumento con-siste de un tubo de vidrio lleno de mercurio y cerrado en uno de sus extremos el cual se invierte, para dejarlo sumergido en un recipiente que también contiene mercurio. La columna de mercurio que está dentro del tubo, desciende hasta estabilizarse a una altura de 760 mm, si se encuentra al nivel del mar. Como la columna de mercurio está sostenida por la presión de una atmósfera que se considera completa al nivel del mar, tiene las siguientes equivalencias:

1 atmósfera = 760 mm ó 76 cm de mercurio. 1 atmósfera = 1033 gr /cm2 ó 1,033 Kg /cm2

1033 gr /cm2 porque 1 cm3 de mercurio pesa 13,6 gr y la columna tiene una sección de 1 cm2 y una altura de 76 cm.

P = 13,6 x 76 = 1033 gr /cm2

El valor de la presión atmosférica varía con la altura, por ejemplo al nivel del mar es mayor, mientras que en una montaña elevada es menor. 7.1.4.- DEFINICION DE LOS TERMINOS DE PRESION

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7.1.4.1.- PRESION ABSOLUTA: Es la presión de un fluido medida con referencia al vacío perfecto o a la presión absoluta equivalente a cero. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas, lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña, o sea, la presión absoluta es una fuerza por unidad de área que se ejerce sobre una superficie limitante o divisoria, o sea, es la suma de la presión manométrica (presión que indica el manómetro de presión) más la presión atmosférica al nivel del mar. Este término se creó debido a que la presión atmosférica varía con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios, ver la figura 2-8.

P (abs.) = P (man.) + P (atm.)

FIG.2-8 Relación entre los diferentes tipos de presión

(Cortesía deAutomatización) 7.1.4.2.- PRESION ATMOSFERICA El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire) y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar, o a alturas próximas a éste, el valor de la presión es cercano a 14,7 lb/pulg2 absolutas o de 29,9 pulgadas (760 mm de Hg absolutos), disminuyendo estos valores con la altitud, ver figura 2-8. 7.1.4.3.- PRESION MANOMETRICA Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica que se miden por medio de un

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elemento que define la diferencia entre una presión que es desconocida y la presión atmosférica que existe, si el valor absoluto de la presión es constante y si la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequeña mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante donde es evidente que el valor absoluto de la presión manométrica puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

P (abs.) = P (man.) + P (atm.)

Por ejemplo: Si en un punto B, la presión manométrica = 10,3 lb/pulg2 y la presión atmos-férica es de 14.7, el valor absoluto de B es de 25,0 lb/pulg2 Abs. 7.1.4.4.- VACIO Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que normalmente se miden mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presión atmosférica existente. Los valores que corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto y, por lo general, se expresan a modo de pulgadas de mercurio, pulgadas de agua, etc. De la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones de la presión at-mosférica tienen sólo un efecto pequeño en las lecturas del indicador de vacío. Sin embargo las variaciones pueden llegar a ser de importancia, ya que todo el intervalo hasta llegar al cero absoluto sólo comprende 14,7 lb/ pulg2 absolutas. El equivalente en presión absoluta puede ser determinado por substracción del valor mostrado por el indicador de vacío de la presión atmosférica señalada por el barómetro.

P (abs.) = P (atm.) - P (vacío) 7.1.4.5.- PRESION DIFERENCIAL Es la diferencia entre dos presiones medidas, tal como las que corresponderían a la entrada y salida de una línea de proceso de algún cambiador de calor, con lo cual se define la caída de presión. La presión diferencial se puede indicar en un manómetro que haya sido arreglado para señalar la diferencia de presiones, lo que generalmente incluye un punto de diferencia equivalente a cero colocado en la parte media de la escala para poder tomar lecturas en la otra dirección. Cuando los dos elementos del manómetro miden presiones manométricas, la diferencia entre presión absoluta y presión manométrica es inconveniente ya que las variaciones de la presión atmosférica tendrán el mismo efecto en la práctica. 7.1.4.6.- PRESION ESTATICA Esta presión equivale a la fuerza por unidad de área que actúa sobre una pared y que es

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provocada por algún fluido en reposo o en donde el flujo es paralelo a la pared del conducto, tal como se muestra en la figura 2-9, en el punto (a); también se le denomina presión de línea. .

7.1.4.7.- PRESION DE VELOCIDAD A la presión de velocidad también se le conoce como carga de velocidad o presión de impacto. Esta presión es la provocada por la velocidad de flujo de un fluido. En el caso de un fluido incompresible, o para gases-que fluyen a bajas velocidades, equivale a:

P v = V2 Donde: V = Velocidad del flujo de fluido. 2g g = Aceleración de la gravedad. Pv = Presión debida a la velocidad del flujo. Esta presión debida al flujo debe calcularse, pues no puede determinarse como una presión indicada.

FIG.2.9

Esquema que nos muestra la relación que existe entre la presión estática y la presión total.

7.1.5.- TIPOS DE MEDIDORES DE PRESIÓN Los instrumentos para medición de la presión pueden ser indicadores, registradores, transmisores y controladores y pueden clasificarse de diversas formas (La masa casi siempre

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se mide por el efecto de la gravedad, es decir por su peso). Aquí los agruparemos en dos formas generales.

7.1.5.1.- TIPOS DE ELEMENTOS ELÁSTICOS: En este tipo de instrumentos la presión que se quiere medir deforma un elemento elástico, por ejemplo un tubo Bourdon, lo cual desarrolla una fuerza de equilibrio de manera que permite su calibración para obtener la medición que se desea. Con los métodos que están dentro de esta clasificación se pueden medir presiones absolutas, manométricas, vacíos (bajos) o diferenciales.

7.1.5.2.- TIPOS BALANZA DE GRAVEDAD: Son aquellos en los cuales una columna de líquido, como el mercurio por ejemplo, balancea la presión desconocida por medio de la fuerza gravitacional de la carga de líquido. Esta clasificación incluye a los manómetros de tubo en "U" y a las variaciones de los mismos. También pueden incluirse dentro de esta clase, el pistón cargado con pesas, como en el caso del probador de peso propio, lo mismo que las campanas de sello líquido, que son mecanismos que dependen del peso para balancear la presión desconocida. 7.1.5.3.- TIPOS DE ELEMENTOS PARA MEDICIÓN DE VACÍOS SUPERIORES: La mayoría de los métodos para la medición de vacíos superiores (menos de 0,1 mm de Hg abs.) son del tipo eléctrico y requieren de un conocimiento más especializado de las técnicas de medición en forma comparativa con los métodos para las presiones superiores.

7.1.5.4.- TIPOS DE ELEMENTOS MEDIDORES DE DEFORMACIÓN: Pertenecen a un método de tipo eléctrico. En la práctica, los fabricantes y los usuarios de instrumentos, han adoptado principios físicos o eléctricos en una gran variedad de combinaciones para ciertas aplicaciones necesarias. Un ejemplo de las variaciones de estos métodos es el de balance de cero o el de balanceo de fuerzas, ya sea de tipo neumático o eléctrico; se emplean mucho en la instrumentación para muchas variables, y se aplican en forma bastante satisfactoria, por ejemplo, en la forma de un transmisor con uno de los elementos primarios.

7.1.6.-TIPOS DE ELEMENTOS PARA MEDICION DE PRESION 7.1.6.1.- MANÓMETRO DE TUBO EN "U":

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Este manómetro es el más antiguo y uno de los más exactos. Se usa como patrón para esta-blecer la precisión de todos los modelos de instrumentos medidores de presión. En su forma más simple, éste consiste de un tubo de vidrio doblado en forma de "U" (figura 2-10) Y lleno de agua, mercurio, aceite, o cualquier otro líquido de densidad conocida, hasta la marca cero de la escala. Cuando la presión es aplicada a través de uno de los brazos, el nivel del líquido en este brazo baja, mientras que en el otro, que está abierto a la atmósfera, sube hasta que el aumento de altura iguala la presión aplicada al tubo. La presión será igual a:

P = P h Donde: P = Presión manométrica. P = Densidad del líquido manométrico. h = Diferencia de nivel del líquido.

FIG. 2-10 FIG. 2-11 Tubo de vidrio en forma de "U". Tubo de vidrio en forma de "U" para

medir presión absoluta. Mide presiones, tiros o vacíos en función de la presión atmosférica, está limitado por la construcción de vidrio y la altura de líquido disponible; da una exactitud aproximadamente de 0,1 pulg del líquido del manómetro. Cuando este tubo en "U" se utiliza para medir presión absoluta, se cierra uno de los brazos, como lo muestra la figura 2-11.

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En otros casos, se utiliza para medir presión diferencial (figura 2-12).

P1 - P2 = ∆P Donde P1 y P2 son las presiones aplicadas en cada uno de los brazos. El uso de este tipo de manómetros no es muy conveniente debido a que su lectura no es tan fácil como en los manómetros de puntero, sin embargo aún son empleados en la industria. En los trabajos del laboratorio, como se requiere mucha exactitud, se emplean como patrones para la calibración de otros manómetros. Para la medición de presión o vacío de pocos centímetros de agua los manómetros más usa-dos son de tubo inclinado, el de diafragma y el de tipo campana invertida.

FIG. 2-12 Tubo de vidrio en forma de "U" para medir presión diferencial.

(Cortesía de Servo Industrial, S. A.)

7.1.6.2.- MANÓMETRO DE TUBO INCLINADO: El tubo inclinado es similar al tubo en "U", con la diferencia de que está provisto de un ramal inclinado en lugar de estar vertical y de un pozo de gran diámetro para aumentar la exactitud de la lectura.

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Al aplicar presión en el brazo inclinado se proyectará a una distancia considerable a lo largo del tubo. Esto facilita la lectura en amplitudes cortas. El diámetro del brazo vertical debe ser proporcionalmente mayor que el brazo inclinado. Este tipo de manómetro tiene un intervalo de operación de 0,5 a 50 pulgadas de agua y nos da una exactitud superior a 0,1 pulg. de líquido. Este tipo de medidor se utiliza principalmente para tiros y presiones bajas en donde es sufi-ciente la indicación visual (figura 2-13).

7.1.6.3.- MANÓMETRO DE CUBETA: Este manómetro es una modificación del tubo en "U" y se utiliza principalmente para presión diferencial (figura 2-14).

Una pierna es generalmente reemplazada por una cubeta de gran diámetro y en donde la presión es indicada solamente por el peso de la columna sencilla; la proporción de diámetros es importante, pues de ello depende la exactitud de la medida. La diferencia de presión puede ser medida directamente en una escala sencilla. Y así la escala estará dada directamente en unidades de presión, esta escala puede subirse o bajarse para compensar el ajuste de cero.

7.1.6.4.- MANÓMETRO DE ARO BALANCEADO: En este instrumento el líquido manométrico está en un aro circular el cual tiene un pivote en el centro y es balanceado con pesas en la parte inferior, fig. 2-15. La presión diferencial desplaza el mercurio dentro del anillo provocando que éste se incline hasta que el peso balancea al mercurio desplazado. El grado de inclinación es una medida de la presión diferencial. Las conexiones a la toma de presión son flexibles. La rotación del aro es limitada por los contrapesos (W) y es causada por la diferencia de presión que actúa sobre la sección de corte del tubo. Se le emplea en las mediciones generales de la velocidad de flujo. Se requiere de eje con cierre a presión. Tiene un intervalo de operación máxima cerca de 10 pulg. de agua y nos da una exactitud del 1 %.

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01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 25

FIG. 2-14 FIG. 2.15

Manómetro tipo cubeta. Manómetro de aro balanceado.

7.1.6.5.- MANÓMETRO DE DIAFRAGMA: El manómetro de diafragma es usado para medir presiones de 2,5 a 250 cm. de agua y su mecanismo se ilustra en la figura 2-19. El diafragma está hecho de cuero que se ha tratado con aceite para asegurar su flexibilidad por largo tiempo. Este está generalmente opuesto a un muelle, el cual es deflexionado en proporción directa a la presión aplicada. Un encadenamiento une al muelle con el mecanismo del puntero, haciendo que éste se mueva a lo largo de la escala. En la figura 2-20 se muestra un mecanismo similar al anteriormente descrito. El diafragma puede ser de latón delgado o de cuero que sea tratado con aceite para asegurar su flexibilidad largo tiempo o de cualquier otro material flexible, lo cual lo hace más compacto. Este diafragma está hecho de una o más cápsulas conectadas a una barra común, el total de la deflexión es la suma de las deflexiones de todas las cápsulas, cada cápsula está compuesta de dos capas soldadas.

La deflexión de un diafragma depende de una serie de factores: 1.- Diámetro de la cápsula. 2.- Dureza del material. 3.- Número de cápsulas. 4.- Grado de elasticidad. 5.- Presión aplicada.

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01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 26

FIG. 2-19A

Vista interior del manómetro de diafragma. (Cortesía de Wallace & Tiernan Inc.)

FIG. 2-19B FIG. 2-20

Manómetro de diafragma. Manómetro de diafragma. (Cortesía de Wallace & Tiernan, Inc.) (Cortesía de The Bristol Co.)

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7.1.6.6.- DIAFRAGMAS METÁLICOS: Pueden ser de una o más cápsulas (2 diafragmas corrugados soldados entre sí) rígidamente

conectadas de modo que al aplicar presión cada cápsula se defleja, siendo el total de deflexión.

TIPO CONVEXA TIPO MÚLTIPLE TIPO ANIDADA

Estos manómetros pueden tener varios rangos de operación como por ejemplo los siguientes: 0 a 8” H2O 0 a 5 lb/pulg2 Sobre-rangos de: 2 a 25 lb/pulg2 Vacíos: 0 a 20” H2O 0 a 140” H2O 7.1.6.7.- ELEMENTOS DE FUELLE: El elemento de fuelle es una pieza expansiva, axialmente flexible que permite que dicho ele-mento se expanda y se contraiga, que se mete en una unidad cerrada con presión hidráulica o mecánica. La dimensión de los fuelles varía de 5/16 a 12 pulg. y normalmente está formado de varios pliegues. Ver figura 2-21. Los fuelles son hechos normalmente de: latón, acero inoxidable, bronce fosforado, acero, monel, cobre - berilio, etc. El tipo de material seleccionado depende primordialmente de las condiciones corrosivas a las que será expuesto Se puede usar la unidad de medición mostrada en la figura 2-22 para presiones de 13 a 230 cm. de agua. Esta unidad se encuentra en la parte posterior del instrumento y contiene un resorte y un fuelle. Debido a los profundo de sus plieges presenta una gran superficie, por lo

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que la fuerza desarrollada es igual a la que se puede lograr con las unidades del tipo de diafragma del mismo diámetro. La calibración de la gama de presión se hace por medio de un resorte, el cual se encuentra en la parte externa del fuelle y por lo tanto no queda expuesto a la acción corrosiva del medio que está medido. Para gamas de 230 cm. a 1150 cm. de agua o aproximadamente 0,23 Kg/cm2 a 1,14 Kg/cm2, es ordinariamente una unidad de resorte y fuelle más pequeños. Esta unidad, por su tamaño, permite ser instalada en el interior de la caja del instrumento, ver figura 2-23. Tanto la operación como la apariencia externa del instrumento, son idénticas a la del modelo anteriormente descrito.

FIG. 2-21 Manómetro de elemento de fuelle.

Para la medición de vacío se emplea un tipo diferencial de unidad de resorte y fuelle, figura 2-24. La principal diferencia entre ésta y la unidad antes mencionada, consiste en que la presión existente entre el espacio comprendido entre el fuelle y la cubierta, es reducida, permitiendo a la presión atmosférica ensanchar el fuelle.

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FIG. 2-22 Elemento fuelle para presiones de 13 a 230 cm. de H20.

Para medir la presión de fluidos que puedan corroer el latón, o para gamas mayores de 1,25 Kg/cm2, se usan unidades con fuelles de acero inoxidable. La amplitud mínima para los fuelles de acero inoxidable es de O a 1 Kg/cm2, y la máxima, de O a 2,8 Kg/cm2.

FIG. 2-23 FIG.2-24

Unidad de resorte y fuelle. Unidad de resorte y fuelle. Para medición de vació 7.1.6.8.- MEDIDOR DE PRESIÓN ABSOLUTA: En muchas ocasiones la presión atmosférica está cambiando continuamente, y en procesos donde se necesita mantener una presión absoluta uniforme, el uso del medidor de vacío no es satisfactorio, ya que es necesario hacer repetidas lecturas con el barómetro para corregir las indicaciones del medidor. Su uso no es recomendable en los casos en que es necesario un control automático. El medidor de presión absoluta fue producido para llenar las necesidades de procesos como el antes mencionado. La apariencia exterior del medidor de presión absoluta es idéntica a la de los instrumentos actuados por espiral o fuelle. La construcción de esta unidad de medición se muestra en la figura 2-25. La escala de este instrumento es inversa, es decir, el cero de la escala está en el extremo derecho y el valor máximo en el izquierdo y, por lo tanto, cuando la presión atmosférica aumente, el puntero se moverá hacia la izquierda mostrando una lectura mayor. Cuando el fuelle inferior es conectado a una fuente de vacío, su presión interna es reducida, y la presión atmosférica exterior hace que se contraiga. Esto hace que el puntero se mueva hacia el extremo derecho de la escala. En esta forma, la posición del puntero es automáticamente corregida por cambios en la pre-sión atmosférica, y por lo tanto, no es necesario aplicar ningún factor de corrección para

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obtener las lecturas de presión.

FIG. 2-25

Medidor de presión absoluta.

La gama mínima de este instrumento con fuelle de latón es de 0 a 100 mm de mercurio ab-solutos, mientras que la máxima es de 0 a 1,75 Kg /cm2 absolutos. Cuando se va a trabajar bajo condiciones corrosivas, este instrumento puede tener fuelles de acero inoxidable. La gama mínima es de 0 a 200 mm de mercurio absolutos y la máxima es de 0 a 1520 mm de mercurio absolutos. También se emplea el instrumento mostrado en la figura 2-27 para medir presiones absolutas, aplicándose también para presiones diferenciales.

FIG. 2-27 Medidor de vacío para medir presión absoluta.

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7.1.6.9.- MANÓMETRO DE TUBO BOURDON:

Principio de operación: Los manómetros de tubo Bourdon están construidos según la figura 2-28, y consisten de un tubo ovalado en sección, rola do para formar un arco de un círculo, estando sujeto un extremo a un cuadrante o "sector" que se engrana con un piñón sobre el eje del puntero indicador. El extremo del tubo Bourdon fijado al árbol de conexión está abierto para admitir fluido y el otro extremo está cerrado. Un aumento de presión del fluido en el tubo tiende a desdoblar el tubo, moviéndose en esta forma el extremó libre. El movimiento del extremo libre se transmite al sector, el cual hace girar el piñón y el puntero. El movimiento del extremo libre de un tubo Bourdon de diseño y forma apropiada, está de-finido para cada incremento de presión, y por lo tanto la posición del puntero indicará sobre la carátula la presión que existe dentro del tubo Bourdon. Los principios mecánicos y matemáticos que rigen el diseño del tubo Bourdon son bastante complejos, y es necesario un conocimiento completo al respecto para diseñar un tubo apropiado y asegurar su gama de trabajo sin riesgos. El material del cual está fabricado el tubo, así como su estirado, doblado y tratamiento térmico son factores importantes. El movimiento del extremo libre es relativamente pequeño y debe ser multiplicado para ob-tener el desplazamiento necesario del puntero sobre la carátula. Se necesita un movimiento, o un tren de engranes, cuidadosamente diseñado y fabricado para obtener un servicio adecuado. Cualquier fricción o inercia de las partes, bujes mal ajustados, o sectores o piñones deficientemente tallados pueden causar errores que se multiplican dando una lectura errónea.

FIG. 2-28 Manómetro de tubo Bourdon. (Cortesía de Manning Maxwell & Moore de México. S. A. )

Principio del Bourdon)

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En 1840 se descubrió que si un tubo metálico delgado, es aplanado y distorsionado de la lí-nea recta, tiene la propiedad de cambiar su forma cuando es expuesto a variaciones de presión interna (tratará de regresar a la forma cilíndrica recta). El grado de presión lo determina la alteración en la forma. Ver figura 2-29.

Bourdon tipo "C"

Se obtiene del enrollamiento del tubo formando un segmento de círculo. 1.- Al aplicar fuerza, el movimiento obtenido es de 5/16" o sea que da una lectura pobre. 2.- Si 5/16" se multiplican por la medida de un engrane de 270, hay más movimiento pero se afecta la precisión debido a la multiplicación. 3.- Por lo tanto se empleara sólo en manómetros indicadores.

FIG. 2-29

Principio del tubo Bourdon. (Cortesía de Automatización)

A = Deflexión angular de la punta debida a ∆ P. Ka = Constante empírica (determinada por pruebas en varios bourdones). AA = Angulo total sostenido por el Bourdon. P = Presión diferencial entre las caras internas y externas. R = Radio del tubo curvo. T = Espesor. E = Modulo de elasticidad del Bourdon. 7.1.6.10.- MANÓMETRO ESTÁNDAR:

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El manómetro se utiliza para servicios normales en vapor, aire, agua, gas u otros fluidos que no afecten al material del Bourdon desde el punto de vista de corrosión. El tubo es de un tipo especial de bronce que es estirado y formado para dar la sección ovalada apropiada, y rolado alrededor de una forma circular para obtener el radio correcto de curvatura para la gama de presión deseada; después se estabiliza para obtener la cualidad elástica necesaria. El tubo está fijado al árbol de conexión y al extremo conector entre el tubo y el movimiento por medio de soldadura de estaño. Cuando se utilizan este tipo de manómetros para vapor u otros fluidos calientes, estos manómetros deben protegerse por medio de sifones o colas de cochino.

Para vapor de muy alta presión, vapores calientes de aceite, etc. se utilizan los manómetros de tubo Bourdon de acero. El movimiento es el mecanismo por medio del cual un desplazamiento relativamente peque-ño del extremo del tubo Bourdon se multiplica y se transforma en movimiento rotatorio para hacer mover el puntero sobre la carátula. Los movimientos de bronce son están dar, pero cuando se tengan presiones que fluctúen rápidamente, se deben utilizar movimientos de acero inoxidable. De la exactitud del movimiento depende la exactitud del manómetro. Cualquier error de un movimiento que se cause por un juego excesivo en los bujes, o por dientes de perfil erróneo en los elementos dentados causa errores de movimiento que se multiplican en el recorrido del puntero.

Las placas superior e inferior se sostienen por medio de postes pesados. Los bujes son instalados a presión y rimados después del ensamble, asegurando un perfecto alineamiento y movimiento uniforme. El sector y el piñón son por lo general de bronce o acero inoxidable; los dientes son tallados, no estampados. Los manómetros estándar se diseñan para funcionamientos en servicios generales de líquidos, gases o vapores no corrosivos al bronce. El rango máximo para los manómetros de tubo Bourdon es de 0 - 42 - Kg/cm2. Para rangos mayores se utiliza el tubo Bourdon de acero.

7.1.6.11.- MANÓMETRO CON HELICOIDAL: La diferencia de este tipo de manómetro con respecto al anterior es su movimiento que ope-ra por leva y rodillo sin engranes ni dientes, autolubricado, eliminando por este mecanismo el desgaste, con menor mantenimiento y menor corrosión. Diseñado para reducir la fricción; mejorar la precisión y dar mayor vida; ya que su acción deslizante de la leva contra el rodillo

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helicoidal de acero inoxidable da resistencia al desgaste con movimientos del puntero en forma suave y continua. El rodillo helicoidal es de acero inoxidable pulido y acoplado a una leva de baquelita grafitada y autolubricada. Los hay de diferentes tipos según las condiciones de trabajo, para intemperie, tableros, montaje con pernos, faja de seguridad, para embutir o con protector alcaloy con sello químico, en diferentes rangos y tamaños.

La figura 2-30 muestra el mecanismo de dicho manómetro y en la 2-31 se muestra un corte del mismo.

FIG. 2-30 Mecanismo del manómetro helicoidal.

(Cortesía de American Chain & Cable Co. Inc.) 7.1.6.12.- ELEMENTO HELICOIDAL: Una variación del tubo Bourdon simple es el tipo helicoidal, ver figura 2-32; este tipo es simi-lar al clásico tubo Bourdon excepto que es hecho en forma de espiral teniendo de cuatro a cinco vueltas, esto incrementa la carrera de la punta considerablemente y forma una unidad compacta y de fácil instalación en una caja indicadora o registradora de presión. Este diseño transmite solamente el movimiento circular al brazo de la plumilla y es directa-

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mente proporcional a cambios de presión; este tipo de elemento es ampliamente usado como registrador. Un eje central se encuentra entre el espiral y el brazo de la plumilla, de tal manera que cual-quier movimiento del espiral es transmitido directamente a la plumilla del registrador. El número de vueltas es tal que nos de un movimiento total de 45 ½° (relación 1:1 con la pluma o puntero). Evitando así cualquier error de multiplicación; se tienen rangos de:

• Rangos: 0 a 201 y 0 a 80000 psi • Sobre-rangos: 260 a 80000 psi • Vacíos y Rangos compuestos: No se aplica.

7.1.6.13.- ELEMENTO EN ESPIRAL: Los elementos medidores en forma de espiral es una segunda modificación del tubo Bourdon y es usado ampliamente en medición de presiones industriales (figura 2-32); el espiral mostrado en dicha figura suministra un movimiento en el extremo libre, lo cual hace que sea ideal para usos en registradores; estos tipos son usados ampliamente en instrumentos medidores de presión de 10 a 4000 lb/pulg2; la espiral no requiere sector (cremallera) ni piñón para obtener suficiente carrera del puntero, pero es conectada di-rectamente a la pluma o eje del puntero por un simple brazo.

FIG.2-31 FIG.2-32 Vista del manómetro helicoidal Elemento helicoidal. con conexión inferior. (Cortesía de The Bristol, Co.) (Cortesía American Chain & Cable Co., Inc.)

7.1.7.- PROTECTORES Y ACCESORIOS PARA MANOMETROS 7.1.7.1.- PROTECTORES: Los protectores de diafragma son utilizados con instrumentos de presión del tipo de tubo de Bourdon y se aplican en procesos: Donde el fluido pueda obstruir el tubo Bourdon; donde el material del tubo de Bourdon no sea el más apropiado para resistir los efectos corrosivos del fluido, o donde el fluido que se encuentra en el tubo de Bourdon está expuesto a congelarse debido a cambios de temperatura. Podrán ser usados con cualquier manómetro que tenga un rango de 0 a 1 Kg ó mayor. No

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son recomendables para manovacuómetros o vacuómetros. Generalmente se construyen con tazón superior en acero y con tazón inferior en acero inoxidable. Un diafragma corrugado flexible, hecho de un material apropiado que resiste mejor la com-plicada acción corrosiva, separa el tubo Bourdon del fluido; los diafragmas pueden ser de acero inoxidable, teflón o neopreno. Los protectores debieran ser conectados directamente a los manómetros pero pueden quedar separados por tubo hasta una longitud de 3 metros. Ver tabla No. 3. En la figura 2-33, el sistema que se encuentra arriba del diafragma incluyendo el tubo de Bourdon es vaciado y llenado con un líquido inerte. El llenado con fluido se hace generalmente con glicerina. El desplazamiento que sufre el líquido de relleno debido al movimiento del diafragma, trans-mite la presión del proceso al manómetro. Los protectores de diafragma están diseñados de tal modo que en caso de que exista una fuga arriba del diafragma (línea rota o falla del tubo de Bourdon), el diafragma es empujado sólidamente contra la pequeña perforación de transmisión que se encuentra en la parte superior de la cámara del diafragma con lo cual se impide el paso de la presión. El diafragma es a prueba de ruptura hasta la máxima presión de régimen del protector de diafragma. En el caso en que se use con productos viscosos, tales como pulpa de papel o jabón los que podrían obstruirse y requerir una limpieza frecuente, la parte inferior del protector de diafragma puede ser quitada sin tirar el líquido de relleno. Ver figura 2-34. Para servicios de temperatura arriba de los 248 °C (478 °F), los Duragauges con protector de diafragma que tengan diafragma (no-metálico) de teflón ó de Kel-F que estén unidos a los manómetros por tubing flexible, tienen un error de menos del 1 %. Con diafragma de metal, el error a 205 °C (401 °F) es aproximadamente de 0,35 Kg/cm2 (5 psig). Ver tabla No. 3, de materiales para diafragma. Temperaturas límite para manómetros con protectores sin tubo: Rango: Temperatura límite: 0 a 2 Kg/cm2. 66°C 2 a 4 Kg/cm2. 150°C 4 a 7 Kg/cm2. 200°C 7 a 11 Kg/cm2. 230°C Arriba de11 Kg/cm2 260°C

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FIG. 2-33

Protector de diafragma para líquidos y gases corrosivos. (Cortesía de Manning, Maxwell & Moare de México, S. A.)

FIG. 2-34 Protector con anillo de limpieza para productos viscosos como pulpa de papel o jabón.

(Cortesía de Schultzy Cía, S.A.) En la figura 2-35 se muestra un protector de manómetro; este dispositivo utiliza una bolsa de fluorelastómero llena de aceite, a manera de combinación amortiguador de pulsaciones y barrera contra el flujo, permite utilizar manómetros corrientes bajo condiciones de alta corrosividad y ciclaje preciso. Las presiones producidas por el flujo del líquido que rodea el depósito elástico lleno de aceite (o de otro líquido compatible) hacen que éste pase a presión por el orificio de un tapón estrangulador, transfiriendo lentamente la presión al tubo Bourdon del manómetro. Así, los valores de presión en la tubería (hasta de 700 Kg. / cm2) se transmiten con exactitud sin ocasionar daño físico o químico alguno.

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FIG. 2-35

Protector de manómetros de fluorelastómero. (Cortesía de E. 1. Dupont de Nemours & Co Inc.)

7.1.7.2.- AMORTIGUADOR DE PULSACIONES: Es el accesorio más apropiado para impedir que las pulsaciones lleguen al mecanismo y tubo de Bourdon (de los manómetros), haciendo trabajar excesivamente al manómetro y dificultando la precisión de la lectura. Este accesorio es un estrangulador que- generalmente se coloca a la entrada del manómetro y que impide la entrada brusca del fluido transmisor de la presión, lográndose con ello la protección del instrumento contra descalibraciones ó rupturas. El uso del amortiguador prolonga la vida de un manómetro y al mismo tiempo ayuda a con-servarlo limpio, se recomiendan para presiones abajo 350 Kg/cm2 (5000 psi) y en fluidos como aire, agua, aceite y vapor, según la fig.2-36. En la figura.2-36, se muestra un tipo de amortiguador de pulsaciones para manómetros, que absorbe los golpes de presión y las pulsaciones que podrían dañar y desgastar el movimiento de los manómetros. Los golpes y las pulsaciones son absorbidos en el espacio anular entre el pistón A y la pared del cilindro B. Conformé el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo con las pulsaciones, automáticamente desaloja cualquier sedimentación o escamas de tubería que obstruyen un orificio, válvula de aguja o disco del metal

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FIG. 2-36

Amortiguador de pulsaciones y sifòn (cola de cochino) para manómetro.

(Cortesía de Manning, Maxwell & Moore de México. S. A.)

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7.1.8.-PRINCIPIOS DE MEDICION DE NIVEL.

OBJETIVO PARTICULAR:

“Al termino del modulo el participante tendrá los conocimientos teóricos y prácticos necesarios para realizar el mantenimiento de instrumentos de medición de la variable nivel, cumpliendo con las normas de seguridad y protección ambiental de Petroquímica Morelos”

7.1.8.1.-CONCEPTOS Y DEFINICIONES 7.1.8.2.- NIVEL Es la altura de un líquido o sólido contenido en un recipiente sobre una línea de referencia. la medición de nivel ayuda a determinar el volumen o el peso del líquido o sólido. El nivel se expresa directamente en volumen de altura del líquido. el medidor de nivel puede ser calibrado para expresar volumen, peso, y capacidad. Los métodos directos son en los que es posible referenciar directamente el nivel a otra magnitud medible e incluyen:

• Indicadores visuales • Flotadores • Instrumentos de medición de nivel por conductividad

7.1.8.3.- COLUMNA HIDROSTÁTICA La presión ejercida por una columna de líquido es proporcional a la altura, o nivel de la columna hidrostática. El nivel verdadero es una medida de longitud. Pulgadas de agua es un término de presión. Cuando una medición de nivel esta hecha con un transmisor de presión midiendo pulgadas de agua, la medición es columna hidrostática de presión no nivel.

7.1.8.4.- FUERZA BOYANTE

Es la fuerza de flotación ejercida por un objeto que al introducirse en un líquido desplaza a este. De acuerdo a la ley de Arquímedes la fuerza boyante es igual al peso del líquido desplazado. (Principio de operación de las piernas con flotadores.)

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7.1.8.5.- DENSIDAD En el año 250 a.c. el matemático griego Arquímedes recibió la tarea de determinar si un artesano había defraudado al rey de Siracusa cuando cambió una medida de oro en la corona del rey por una de plata. Arquímedes reflexionó sobre el problema mientras se relajaba en una piscina. Ahí se dio cuenta que el agua se desparramaba a los lados de la piscina. Arquímedes tuvo una epifanía (una revelación). Se dio cuenta que la cantidad de agua que se desparramaba era igual en volumen que el espacio que ocupaba su cuerpo. De repente este hecho le dio el método para diferenciar una corona de oro y plata de una corona de puro oro, ya que la medida de la plata ocupa más espacio que el equivalente de la medida de oro, Arquímedes puso la corona del artesano y una corona equivalente de puro oro en dos tubos de agua. Encontró que se desparramaba más agua del tubo cuando la corona del artesano estaba adentro. Resulta que el artesano había estado defraudando al rey. La leyenda dice que Arquímedes estaba tan entusiasmado con su descubrimiento que corrió desnudo por las calles de Grecia gritando eureka! eureka! (la palabra griega que significa “lo encontré”). Arquímedes había usado el concepto de densidad para exponer este fraude. la densidad es una propiedad física de la materia que describe el grado de compactidad de una sustancia. la densidad describe cuán unidos están los átomos de un elemento o las moléculas de un compuesto. Mientras más unidas están las partículas individuales de una sustancia, más densa es la sustancia. Puesto que las diferentes sustancias tienen densidades diferentes, la medida de la densidad son una vía útil para identificar las sustancias. Por ejemplo, ¿cómo distinguir una tonelada métrica de plumas de una tonelada métrica de ladrillos sin ser vista? una tonelada métrica de plumas o ladrillos tiene una masa idéntica de 1,000 kilogramos (una tonelada métrica), sin embargo, una tonelada métrica de plumas ocupa un volumen de casi 400 millones cm3, mientras que una tonelada métrica de ladrillos ocupa solo medio millón cm3. Los ladrillos son más densos que las plumas porque su masa está contenida en un volumen más pequeño.

7.1.8.6.- DENSIDAD = MASA/VOLUMEN

La densidad es una propiedad intensiva de la materia definida como la relación de la masa de un objeto dividida por su volumen. La masa es la cantidad de materia contenida en un objeto y comúnmente se la mide en unidades de gramos (g). El volumen es la cantidad de espacio ocupado por la cantidad de la materia y es comúnmente expresado en centímetros cúbicos (cm3). Por consiguiente, las unidades comunes usadas para expresar la densidad son gramos por centímetros cúbicos (g/cm3). Veamos un ejemplo: Un ladrillo típico tiene una masa de 2,268 g y ocupa un volumen de 1,230 cm3. la densidad del ladrillo es por lo tanto: 2,268 g/1,230 cm3 = 1.84 g/cm3

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Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 42

TABLA DE DENSIDADES DE DIFERENTES MATERIALES:

Aire 0.0013 Ladrillos 1.84

Plumas 0.0025 Aluminio 2.70

Madera

(roble)

0.6 -

0.9 Acero 7.80

Hielo 0.92 Plata 10.50

Agua 1.00 Oro 19.30

7.1.8.7.- LIGEREZA

Cuando Arquímedes se sumergió en la piscina, no sólo notó que el agua se desparramaba, sino que notó algo que hacemos cuando nadamos, se sintió más liviano. La habilidad de un objeto de 'flotar' cuando está en un fluido se llama fuerza ligera, y está relacionada con la densidad. Si un objeto es menos denso que el fluido donde está sumergido, él 'flotará' en el fluido. Pero si es más denso que el fluido se 'hundirá'. Este concepto explica por qué algunos objetos flotan en el agua y otros se hunden. Por ejemplo, la madera flota en el agua porque es menos densa, en cambio el acero se hunde porque es más denso que el agua. ¿Cómo se mantiene a flote un gran barco? los barcos grandes tienen una tremenda cantidad de espacio en ellos que está lleno de aire (piense en esto: cabinas, cines, casinos en barcos, etc.). Mientras que el acero es más denso que el agua, el aire es menos denso. Los barcos de metal pueden flotar porque la densidad total es menor que la densidad del agua en la que flotan. Cuando el casco de un barco se quiebra, como cuando el Titanic chocó con un iceberg, el agua se precipita en el barco reemplazando al aire en el casco del barco. Es así que la densidad total del barco cambia cuando el barco se hunde. Este concepto que describe la densidad que cambia es comúnmente empleado en otro tipo de barco, el submarino. Un submarino tiene un volumen constante pero puede variar su masa cuando retiene agua en sus tanques de balastro. Cuando el agua en los tanques de

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01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 43

balastro, la masa, (y por consiguiente la densidad) del submarino aumenta y el submarino alcanza una ligereza negativa, eso le permite sumergirse en las profundidades del océano. Al contrario, cuando el agua se sale del tanque de balastro, la densidad del barco baja permitiéndole salir a la superficie. Este concepto de densidad también explica otro fenómeno común. ¿ha notado lo que le pasa a una botella de aliño hecho de aceite y vinagre cuando se queda en reposo después de que ha sido movida? el aceite sube y el vinagre se queda en el fondo de la botella. Esto pasa porque el aceite es menos denso que el vinagre. Cuando materias de densidades diferentes entran en contacto, sus densidades determinan cómo se ordenan. Este fenómeno, donde las materias se acomodan de acuerdo a sus densidades se llama superposición. Otro factor que puede afectar la densidad de la materia es la temperatura. Muchos materiales se expanden cuando son calentados. Ya que los materiales que se expanden ocupan un volumen mayor, su densidad disminuye. Este hecho ocurre más comúnmente con gases y algunos líquidos y explica cómo funcionan los globos de aire caliente. Cuando el aire dentro del globo se calienta, este se expande y su densidad disminuye. El globo adquiere ligereza positiva con respecto al aire frío que lo rodea y flota en el aire. La densidad es una propiedad física importante de la materia. Es usada comúnmente como una manera de categorizar e identificar diferentes materiales. Además, una adecuada comprensión del concepto de densidad es muy importante para construir barcos y algo tan liviano como los globos de aire caliente.

7.1.8.8.- GRAVEDAD ESPECÍFICA

La gravedad específica es la relación de la densidad de un material de proceso y la densidad del agua o aire.

Ejemplo: Densidad (petróleo) = 54.8 lbs / ft3

Gravedad especifica = 54.8 lbs/ft3 / 62.4 lbs/ft3 = .88

Si la sustancia medida es un gas este será comparado con el aire y si es liquido o un sólido será comparado con el agua.

7.1.8.9.- MEDICIÓN DE NIVEL POR PRESIÓN DIFERENCIAL

Presión diferencial con respecto a la medición de nivel es la diferencia entre la presión en la superficie del líquido y la presión en el fondo

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Cuando cambia la gravedad específica (y la densidad cambia) la altura debe ser multiplicado por la gravedad específica del liquido para convertir a pulgadas de agua, esto da la presión en el fondo del tanque en pulgadas de agua. Cuando la densidad del material no es la misma que la del agua se debe hacer una compensación. Así como el aire en la atmósfera ejerce presión sobre nosotros con una fuerza aproximada de 14.7 psi, el agua también lo hace cuando nadamos. La diferencia es que el agua es mucho mas densa que el aire y la presión sobre nosotros es mucho mayor. Para determinar la presión en el fondo de una columna de líquido, multiplicamos la altura de la columna de líquido en pulgadas por la gravedad específica del líquido, esto dará la presión en pulgadas de agua. Ejemplo: una columna de líquido tiene 276 pulgadas y la gravedad específica es de 1.16 deseamos encontrar la presión en el fondo de la columna. Si el líquido fuera agua, la presión seria de 276”H2O. El fluido es mas pesado (mas denso) que el agua. Multiplicamos los 276 por 1.16 para encontrar que la presión es de 320.16 “H2O o 11.55 psi.

7.1.9.- ELEMENTOS PRIMARIOS DE MEDICION DE NIVEL. 7.1.9.1.- MEDICIÓN DIRECTA DE NIVEL

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01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 45

7.1.9.2.- INDICADORES DE NIVEL DE CRISTAL

Las mirillas de vidrio proporcionan una lectura visual en recipientes abiertos o ventilados y en recipientes presurizados. Para entender el funcionamiento de las mirillas de vidrio considere un manómetro de tubo en u, con una presión igual en ambas piernas del manómetro, los niveles en ambas piernas tendrán la misma cantidad de desplazamiento vertical. Una pierna es representada por el proceso, y la otra es un tubo transparente en el exterior del recipiente del proceso que esta disponible para inspección visual. Cuando el nivel del proceso fluctúa, el nivel en el tubo transparente cambia proporcionalmente. Si se instala correctamente es una indicación real de nivel y por lo tanto muy exacto Los indicadores visuales (LG`S); constan de un tubo de cristal, resistente a la presión, conectado en forma de vasos comunicantes a los recipientes que pueden ser: domos de calderas, tanques a presión para almacenar gas licuado, acumuladores de proceso, etc. Los indicadores de nivel de cristal se fabrican en tramos cortos para presiones de trabajo de 2000 a 6000 lb/puig2. Este es el método más simple y usado por su sencillez y confiabilidad. Este tipo de indicadores debe resistir la presión de operación, lo que significa que el espesor de la pared, el material y el tamaño deben ser adecuados.Para presiones altas se recomiendan niveles de vidrio plano montados en marcos metálicos.

7.1.9.3.- FLOTADORES

Este sistema ha existido por muchos años y es fiable, exacto y simple. Se muestra un indicador de nivel del tipo de flotador, siendo este tipo de indicador apropiado para mediciones de nivel de tanques abiertos a la atmósfera. Como se aprecia en la figura, el flotador va conectado por medio de un cable a un contrapeso que se mueve en una escala graduada siguiendo las variaciones. El flotador puede tener la forma de caja, pero puede hacerse también de cilindros ciegos de aluminio amarrados en forma de balsa, y el cable puede ser una cinta graduada que se enrolla en la parte inferior a la escala. También se puede hacer que el sistema mueva una flecha, y la indicación sea una escala redonda.

Un mecanismo conecta el flotador a un contrapeso. El contrapeso puede ser el indicador o solo ser un método que mantiene tensada la cinta a través de un cilindro el cual mueve una aguja. Este sistema generalmente usa productos limpios por lo que el mecanismo no se atasca. La principal desventaja es que normalmente se debe entrar al tanque para hacer reparaciones.

Cuando se emplean elementos flotadores parcialmente sumergidos o totalmente sumergidos es necesario considerar los principios de flotación en el diseño y aplicación a los flotadores. El principio de Arquímedes establece que la presión resultante de un fluido sobre un cuerpo sumergido en el mismo actúa en dirección vertical hacia arriba y en el centro de

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Nombre del Instructor: 46

gravedad del fluido desplazado, y que además la presión es igual al peso del fluido desplazado. Esta fuerza resultante hacia arriba que ejerce el fluido en el cuerpo se llama flotabilidad o fuerza de flotación.

7.1.9.4.- MEDIDORES DE TIPO HIDROSTÁTICO

Como se dijo antes, muchos de los dispositivos basados sobre el principio de la medida de la columna hidrostática se emplean para medir nivel. La presión ejercida por la columna líquida en el punto tomado como referencia es directamente proporcional al nivel del líquido. . Entre los sistemas más usuales para los medidores de altura hidrostática tenemos.

1. Sistema de fuerza balanceada.

2. Sistema de burbujeo de aire.

3. Sistema de presión diferencial.

7.1.9.5.- SISTEMA DE FUERZA BALANCEADA:

En éste, la presión hidrostática actúa sobre el área de un fuelle produciéndose una fuerza proporcional al nivel del líquido, esa fuerza se equilibra por medio de un resorte opuesto a la acción del fuelle. . Una variante de este sistema es la que se muestra en la figura, en la que se aprecia que la presión hidrostática se aplica a una caja con diafragma; está transmite la presión al gas de sello el cual se comprime proporcionalmente al nivel, deformando también proporcionalmente al fuelle de medición, el que a su vez por medio de un sistema de palancas, mueve el índice indicador sobre una escala graduada o un manómetro. Este sistema se emplea cuando existen líquidos corrosivos los cuales no se quiere que afecten el elemento receptor del medidor.

(En la figura anterior se muestra una caja de diafragma Foxboro. La caja está hecha de dos secciones entre las que está.)

Colocado el diafragma de hule en donde el capilar entra por la parte superior y se extiende por la caja. La caja queda dentro del líquido donde se desea medir el nivel y el capilar con aire se extiende hasta el instrumento indicador o medidor. Las variaciones de nivel provocan diferentes posiciones del diafragma causando que el aire se comprima y el receptor responde a estas variaciones indicando así la altura del líquido que está ejerciendo presión en el diafragma.

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7.1.9.6.- SISTEMA DE BURBUJEO DE AIRE

Este sistema está basado en el principio de columna hidrostática, Se emplea para medir nivel en recipientes abiertos cuando el líquido que se desea medir tiene sólidos en suspensión o es corrosivo.

Consiste en un tubo que se introduce en el recipiente hasta la línea de referencia donde se desea medir el nivel y en el exterior de éste se conecta un suministro de aire o gas y a un indicador de presión o a un transmisor cuando se desea tener una indicación de nivel en el tablero de control. El suministro de aire o gas se mide a través de un rotámetro, de manera que a medida que se aumenta el suministro, en el manómetro se tendrá un aumento en la presión, pero ésta ya no aumentará cuando haya indicación de flujo en el rotámetro, o sea que se ha vencido la columna hidrostática, la cual es proporcional al nivel del recipiente.

7.1.9.7.- SISTEMA DE PRESIÓN DIFERENCIAL

Medidores de nivel del tipo de presión diferencia. . El nivel de un líquido en un tanque abierto a la atmósfera se puede medir por medio de un transmisor del tipo de celda de presión diferencial. En la medición del nivel del líquido en el tanque abierto solo se necesita una conexión de presión, y esta conexión sirve para transmitir la suma de la columna y la presión atmosférica a la conexión de alta presión (H) del transmisor. La conexión de baja presión de la celda se deja abierta a la atmósfera, por lo que la presión diferencial total en el instrumento es la debida a la columna líquida solamente.

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7.1.9.8.- MEDICIÓN EN TANQUE ABIERTO

La presión que se aplica a la celda, proporcional al nivel debe conectarse al lado de alta y el lado de baja se deja abierto a la atmósfera.

Una variante es la que se muestra a la celda en un plano inferior del plano del nivel mínimo por medir, en este caso la celda tiene un ajuste interno de supresión a fin de obtener una señal de salida de 3 lb/pulg2 a partir del nivel, sin que le afecte la presión hidrostática constante que se tiene del punto de la toma a la celda. El valor de supresión máxima que puede obtenerse es de igual valor que la diferencial máxima de la celda.

7.1.9.9.- MEDICIÓN DE TANQUE CERRADO

La instalación es aplicable a fluidos no condensables. En esta forma en el lado de baja se aplica siempre la presión estática dentro del tanque y del lado de alta se aplica la misma presión estática más la presión hidrostática debida al nivel del fluido. La conexión de baja debe hacerse arriba del plano del nivel máximo del fluido. . Cuando la celda de presión diferencial sea necesario colocarla abajo del nivel mínimo por medir, debe usarse supresión, a fin de restar dicha carga hidrostática adicional.

7.1.9.10.- MEDICIÓN CON FLUIDO CONDENSABLE

En este caso se llena de fluido condensable la pierna de conexión por la parte superior del recipiente. . En este caso, la celda puede colocarse en un plano inferior al nivel mínimo, según esto, la diferencial aplicada es igual a la altura de la pierna desde el punto de la toma superior al nivel máximo, menos la altura del nivel en la fase líquida y la altura de la fase vapor en el interior del recipiente.

7.1.9.11.- MEDICIÓN CON TANQUE CERRADO PARA FLUIDOS CONDENSABLES

Analizando lo anterior, vemos que en este caso la pierna exterior llena da condensado, aplica sobre la celda, una presión siempre superior a la presión provocada por el fluido y el vapor dentro del recipiente, por lo tanto, en este caso el lado de alta de la celda se conecta a la pierna exterior o pierna de referencia. De lo mismo se puede ver que conforme aumenta el nivel, disminuye la presión diferencial, por lo que a un aumento de nivel corresponde una disminución de la señal de salida de la celda.

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Nombre del Instructor: 49

7.1.9.12.-MEDIDORES DE NIVEL DEL TIPO DESPLAZADOR Y BARRA DE TORSIÓN

Este tipo está basado en la medición del desplazamiento variable y emplea el principio de control de balance de deflexión, y refleja una fuerte combinación de experiencias pasadas con diseños avanzados tanto en los elementos de medición como en los de control. Con estos medidores se obtiene precisión y sensibilidad más una facilidad poco usual para el servicio y ajuste.

El principio en el que se basa el medidor de desplazamiento variable es el de que el peso del desplazador es siempre mayor que el del líquido desplazado a inmersión plena, y que el desplazamiento para rango de nivel completo varía de cero (desplazador colgado libre) a aproximadamente 100 % en el tope.

Aunque el desplazador se eleva y cae con los cambios de nivel, su movimiento es substancialmente menor que el del nivel actual, y esta diferencia en movimiento depende de la sección transversal del desplazador, la gravedad específica del líquido, y la suavidad del resorte de soporte, es decir, el tubo de torsión. El medidor está diseñado para tener un volumen constante de desplazador, y por lo tanto, el cambio en el peso de éste (por centímetro cuadrado de área transversal del desplazador) por cada unidad de cambio en el nivel, permanece constante independientemente del rango del nivel. Por lo tanto, se pueden obtener rangos de nivel de unas pocas pulgadas a muchos pies, con sólo variar la sección transversal y la longitud del desplazador.

Se tiene un ajuste para poder usar el medidor con una gran variedad de gravedades específicas, o para diferencias en gravedades específicas.

7.1.9.13.- MEDIDOR DE NIVEL CON TUBO Y BRAZO DE TORSIÓN.

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El resorte de torsión puede ser una varilla sólida o un tubo hueco, y utilizando un tubo es posible no sólo el uso de éste como resorte de torsión para soportar el desplazador, sino también como sello de presión libre de fricción.

Esto suministra un medio de transmitir el movimiento del desplazador a través de las paredes del tanque a un dispositivo de medición adecuado.

La figura muestra una vista seccional exagerada de un sub-conjunto de tubo de torsión actual, tal como se aplica a un controlador de nivel de líquidos. El movimiento angular en un defecto típico es de 40 a 50, y este movimiento angular es usado para actuar instrumentos que transmiten señales de aire proporcionales a cambios de nivel para propósitos neumáticos de indicación, registro o control.

Vista seccional amplificada de un sub-conjunto de tubo de torsión

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Nombre del Instructor: 51

7.1.9.14.- DESPLAZADORES

Los desplazadores estándar se hacen de tubo de acero inoxidable 304 tipo ANSI y se seleccionan de modo que pueden usarse mecanismos de control estándar también ( En la marca Masoneilan). . También se hacen en forma estándar de acero inoxidable 316. Monel, Hastelloy, Durimet 20, cobre y teflón sólido, y pueden obtenerse desplazadores de formas especiales cuando las limitaciones de espacio de la aplicación no permiten el uso de uno estándar. . El conjunto de la cámara se diseña en una forma compacta y ligera para facilitar el manejo y la instalación. La parte inferior del conjunto (cámara del desplazador), lleva el desplazador, mientras la cámara superior (cámara del mecanismo), lleva el brazo de torsión y sirve para conectar la cámara del desplazador al casco del tubo de torsión. Cuando se desean conexiones arriba y abajo, las cámaras superior e inferior son una unidad integral, para permitir una instalación con el instrumento en la posición adecuada con respecto al tanque. Se pueden obtener cámaras de acero y aleaciones con una o más conexiones laterales, con una brida media (600 libras ASA ), para permitir una orientación del instrumento en el campo.

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01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 52

El extremo libre de la varilla del tubo de torsión es soportado por un segundo rodamiento de cuchilla colocado dentro del casco del instrumento, El pequeño movimiento angular del brazo de torsión permite este uso del rodamiento de cuchilla en el diseño del tubo de torsión, y este tipo de construcción elimina una fricción objetable y pérdida de movimiento, asegurando un centro de rotación positivo para la varilla del tubo de torsión.

La aplicación exitosa del principio del tubo de torsión depende de una cuidadosa selección de materiales, y esta selección está basada en la resistencia a la corrosión y propiedades del resorte satisfactorias sobre un amplio rango de temperaturas. .

Los tubos de peso simple son normales para todos los rangos y servicios, y donde son necesarios tubos especiales para bandas proporcionales más amplias, o para con juntos de mayores presiones (1500 a 2500 libras ASA), se pueden obtener tubos de peso doble o cuádruple

El material estándar del tubo es el Inconel, aunque también hay obtenibles en Acero Inoxidable 316 AISI, Monel, K monel, Hastelloy B o C, Níquel, Bronce Fosforado, Durimet 20, etc.

7.1.9.15.- MEDIDOR DE NIVEL POR PESO

Para utilizar el peso en la determinación de nivel uno debe conocer la densidad del material. Con una densidad conocida.

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Nombre del Instructor: 53

La gravedad específica es igual a volumen específico, y por lo consiguiente a un nivel especifico. En el ejemplo de arriba, se soporta un tanque sobre tres celdas de carga, la señal que representa el peso vacío del recipiente es igual a cero materiales en el recipiente. Cuando se agrega material al recipiente, el peso se incrementa. (El nivel se incrementa). Ventajas: Indicación directa de la masa. No hay intromisión dentro del contenedor. De fácil calibración. Puesto que esto es un sistema de peso verdadero, todo lo que afecte al peso, tal como tubería sujeta al recipiente debe ser considerada. 7.1.9.16.- MEDIDOR DE NIVEL POR ULTRASONIDO

La base de la medición ultrasónica es medir el tiempo en el que una onda sonora viaja desde el transmisor al objeto y vuelve al receptor. Este se referencia al tiempo que tarda en viajar una onda ultrasónica a través de un recipiente vacío y en base a esta comparación el nivel es calculado. La ventaja de que no haya contacto con el producto es importante. Cualquier material que este en el aire en una cantidad suficiente para reflejar la onda sonora puede interferir con el desempeño del medidor de nivel por ultrasonido.

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Nombre del Instructor: 54

Otras consideraciones son que el sonido podría reflejarse en algo que no fuera el producto, podría chocar con espuma, partes del tanque, pasta en el líquido, etc., esto puede provocar una lectura errónea. 7.1.9.17.- MEDIDOR DE NIVEL POR RADAR

Los componentes de un sistema de medición de nivel por radar son los siguientes:

• Módulo electrónico • Antena de microondas • Atmósfera del tanque • Sensor de temperatura • Display

La antena de microondas transmite una señal hacia la superficie y detecta la señal reflejada. Atmósfera del tanque: Podría contener partículas de polvo Pero el diseño de la antena puede producir una longitud de onda que no sea afectada por partículas. Sensor de temperatura: las señales de medición pueden ser multiplexadas con una señal de nivel y compensadas como se requiera para determinar la masa real.

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Display: disponible local y remoto. Su uso en aplicaciones convencionales esta creciendo debido a: Alta exactitud Fiabilidad Inmune a la propagación del medio.

7.1.9.18.- MEDIDOR DE NIVEL POR RADIACIÓN

El medidor de nivel por radiación tiene dos componentes básicos, una fuente de radiación y un detector con un amplificador asociado, los rayos gamas son emitidos por la fuente, y pasan a través de las paredes y el material en el tanque. La fuente de radiación es calculada de tal manera que los rayos gamas pasen a través del recipiente pero que sean bloqueados por el contenido. El servicio que ofrece es de excelente a bueno para la mayoría de los líquidos y sólidos, la instalación se puede hacer sin penetrar dentro del tanque. Tienen alto costo, se deben satisfacer una serie de requisitos para obtener el permiso de autorización de su uso ante la NCR.

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7.1.10.- PRINCIPIOS DE MEDICION DE TEMPERATURA

OBJETIVO PARTICULAR:

“Al termino del modulo el participante tendrá los conocimientos teóricos y prácticos necesarios para realizar el mantenimiento de instrumentos de medición de la variable temperatura, cumpliendo con las normas de seguridad y protección ambiental de Petroquímica Morelos”

INTRODUCCIÓN:

Calor y Termodinámica. Antes del siglo 19, se creía que la sensación de cuan caliente o frío era un objeto era determinado como cuanto "calor" contenía. El calor fue concebido como un líquido que fluía de los objetos calientes a los fríos; este fluido sin peso fue llamado "calórico", y hasta los escritos de Joseph Black (1728-1799), no se distinguió entre calor y temperatura. Black distinguió entre la cantidad (caloría) y la intensidad del calor (temperatura). La diferencia ente el calor y temperatura, es que el calor es una forma de energía y la temperatura es el nivel o valor de esa energía. Benjamín Thomson, Conde Rumford, publicó un artículo en 1798 titulado “Una Investigación Concerniente al Origen del Calor el cual es Provocado por Fricción”. Rumford informó la gran cantidad de calor generado cuando se taladra un cañón. El dudó que una sustancia material fluyera dentro del cañón y concluyó: “Me parece extremadamente dificultoso, sino imposible, formarme alguna idea de que algo distinto al movimiento sea capaz de excitarse y comunicarse en la misma forma que el calor se excito y se comunicó en estos experimentos”. Pero no fue hasta que J.P Joule publicó un artículo definitivo en 1847 que la idea de calórico fue abandonada, Joule presentó que el calor es una forma de energía. Como un resultado de los experimentos de Rumford, Joule y otros se demostraron (tal como Helmholtz declaró explícitamente en 1847) que varias formas de energías pueden ser transformadas en otras. “Cuando el calor es transformado en alguna otra forma de energía, o cuando otra

forma de energía es transformada en calor, la cantidad total de energía (calor más

otras formas) en el sistema es constante”. Primera Ley de la Termodinámica.

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7.1.10.1.- DEFINICIÓN Y CONCEPTOS DE TEMPERATURA.

7.1.10.1.1.- ¿QUE ES LA TEMPERATURA?

Este concepto se origino a causa del sentido físico del calor o del frío, aunque se tiene una definición más científica de lo que es temperatura: Todo esto significa que la temperatura depende del movimiento de las moléculas que componen a la sustancia o materia, si éstas están en mayor o menor movimiento, será mayor o menor su temperatura respectivamente, es decir, estará más o menos caliente. De una manera cualitativa, nosotros podemos describir la temperatura de un objeto como aquella determinada por la sensación de tibio o frío al estar en contacto con él. Esto es fácil de demostrar cuando dos objetos se colocan juntos (los físicos lo definen como contacto térmico), el objeto caliente se enfría mientras que el más frío se calienta hasta un punto en el cual no ocurren más cambios, y para nuestros sentidos, ambos tienen el mismo grado de calor. Cuando el cambio térmico ha parado, se dice que los dos objetos (los físicos los definen más rigurosamente como sistemas) están en equilibrio térmico. Entonces podemos definir la temperatura de un sistema diciendo que la temperatura es aquella cantidad que es igual para ambos sistemas cuando ellos están en equilibrio térmico. Si nuestro experimento fuese hecho con más de dos sistemas, encontraríamos que muchos sistemas pueden ser llevados a equilibrio térmico simultáneamente; el equilibrio térmico no depende del tipo de objeto usado. Pero siendo más preciso:

Si dos sistemas están separadamente en equilibrio térmico con un tercero, entonces ellos deben estar en equilibrio térmico entre sí.

Y ellos tienen la misma temperatura sin tomar en cuenta el tipo de sistema que sea.

Lo expresado es llamado Ley Cero de la Termodinámica y puede ser escrita más formalmente como:

Si tres o más sistemas están en contacto térmico entre si y todos en equilibrio al mismo tiempo, entonces cualquier par que se tome separadamente están en equilibrio entre sí.

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7.1.10.2.- UNIDADES DE MEDICION DE TEMPERATURA.

Cada uno de los nombres de las unidades de medición de temperatura son según el inventor de las escalas, la escala Fahrenheit es muy usada en EE.UU.

7.1.10.2.1.- ESCALA Y GRADOS FAHRENHEIT.

La escala de temperatura en Grados Fahrenheit (ºF) subdivide el intervalo de temperatura entre el hielo y el vapor en 180 partes o grados. La temperatura de formación del hielo tiene el valor de 32 ºF y el punto de formación del vapor tiene el valor de 212 ºF. . Sobre esta escala, Gabriel Fahrenheit midió el punto de ebullición del agua obteniendo 212. Después adjudicó el punto de congelamiento del agua a 32 así que el intervalo entre el punto de congelamiento y ebullición del agua puede ser representado por el número racional 180. Temperaturas medidas sobre esta escala son designadas como: grados Fahrenheit (°F).

7.1.10.2.2.- ESCALA Y GRADOS CENTIGRADOS O CELSIUS.

La escala de temperatura en Grados Centígrados (ºC) subdivide el intervalo de temperatura entre el hielo y el vapor en 100 partes o grados. La temperatura de formación del hielo tiene el valor de 0 ºC y el punto de formación del vapor tiene el valor de 100 ºC. . En 1745 Carlos Linneo de Upsala, Suecia, describió una escala en la cual el punto de congelamiento del agua era 100 y el punto de ebullición cero haciendo esto una escala centígrada. Andrés Celsius (1701-1744) usó la escala al revés en la cual cero representó el punto de congelamiento y 100 el punto de ebullición del agua, manteniendo los 100 grados entre los dos puntos. En 1948 el término Grado Centígrado fue reemplazado por el de Grados Celsius. Temperaturas medidas sobre una escala centígrada, con el punto de congelamiento del agua como cero, son designadas como grados Celsius (°C). Como podemos ver, las escalas Fahrenheit y Celsius son relativas, es decir, el punto correspondiente a Cero fue establecido arbitrariamente por sus inventores. Algunas veces es necesario utilizar escalas que no sean relativas sino absolutas. ¿Pero qué significa una escala absoluta? En una escala absoluta, el punto perteneciente al Cero corresponde a la temperatura mínima que el hombre cree que puede existir. Esta temperatura mínima, está relacionada con las leyes de los gases de la termodinámica. Así, la escala absoluta de los grados Celsius es la escala de grados Kelvin, que además sus unidades son de la misma magnitud, y de tal forma, la escala absoluta de los grados Fahrenheit, es la escala Rankine.

7.1.10.2.3.- ESCALA Y GRADOS KELVIN.

La escala de temperatura Kelvin (K) define la escala de temperatura absoluta. El cero absoluto, o la temperatura más baja posible es 0 K, es la condición donde el

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movimiento molecular cesa y por lo tanto no existe calor. En la escala centígrada este punto tiene el valor de - 273.16 ºC. Todos los gases se comportan como un gas ideal y tienen una relación muy simple entre la presión, temperatura y volumen: pV = (constante)T. Esta temperatura es llamada temperatura termodinámica y es aceptada en la actualidad como medida fundamental de temperatura. Note que hay una definición natural del cero en esta escala; es el punto donde la presión del gas ideal se hace cero, por lo tanto la temperatura es cero. En 1933, El Comité Internacional de Pesos y Medidas adoptó como punto fijo el punto triple

del agua, (la temperatura a la cual el agua el hielo, agua líquido y vapor coexisten en equilibrio), este valor es 273,16, la unidad de temperatura de esta escala fue llamada Kelvin, por Lord Kelvin (Williams Thomson) 1824-1907, y su símbolo es K. (no utiliza grados).

7.1.10.2.4.- ESCALA Y GRADOS RANKIN

La escala de temperatura Rankine (ºR) define la escala de temperatura absoluta. El cero absoluto, o la temperatura más baja posible es 0 ºR, es la condición donde el movimiento molecular cesa y por lo tanto no existe calor. En la escala Fahrenheit este punto tiene el valor de - 459.69 ºF. El Cero absoluto en Grados Rankine es el mismo que el Cero absoluto en Grados Kelvin

7.1.10.2.5.- RELACIÓN ENTRE LAS DIFERENTES ESCALAS DE TEMPERATURA.

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7.1.10.2.6.- CONVERSIONES DE TEMPERATURA ENTRE LAS DIFERENTES ESCALAS. Para hacer conversiones entre las diferentes unidades de medición de temperatura se utilizan las siguientes ecuaciones:

ºC = ( ºF – 32 ) / 1.8

ºF = 1.8 ( ºC ) + 32

ºR = ºF + 460

ºK = ºC + 273

7.1.10.3.- ELEMENTOS PRIMARIOS DE MEDICION DE TEMPERATURA. Los elementos primarios de medición de temperatura, son transductores que convierten la energía térmica en otra o en un movimiento. El funcionamiento de los sensores y transductores se basa en la conversión de una forma de energía en otra. Se puede definir a un sensor o transductor, como un aparato que convierte una medición de la variable que se desea medir a una salida que facilita su medida. En otras palabras un transductor convierte una variable (flujo, temperatura, humedad, presión, nivel.) en un análogo de la variable. Veamos un ejemplo: El termómetro de mercurio; El termómetro es un transductor. La variable que desea medir es la temperatura. El transductor convierte la temperatura en un análogo de la temperatura. El nivel de fluido en el tubo de vidrio. Retomando el tema de la Ley Cero de la Termodinámica que dice: Si tres o más sistemas están en contacto térmico entre si y todos en equilibrio al mismo tiempo, entonces cualquier par que se tome separadamente están en equilibrio entre sí. Entonces ahora uno de los tres sistemas puede ser calibrado como un instrumento para medir temperatura, definiendo así un termómetro. Cuando uno calibra un termómetro, este se pone en contacto con el sistema hasta que alcanza el equilibrio térmico, obteniendo así una medida cuantitativa de la temperatura del sistema. Por ejemplo, un termómetro clínico de mercurio es colocado bajo la lengua del paciente y se espera que alcance el equilibrio térmico con su boca. Podemos ver como el líquido plateado (mercurio) se expande dentro del tubo de vidrio y se puede leer en la escala del termómetro para saber la temperatura del paciente.

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7.1.10.3.1.- ¿QUÉ ES UN TERMÓMETRO?

Un termómetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma cuantitativa. Una forma fácil de hacerlo es encontrando una sustancia que tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura. La manera más "regular" es de forma lineal, el más común es el termómetro de mercurio: La sustancia usada debe ser evaluada en dos puntos de temperatura específicos sobre la escala, por ejemplo, 32° para el punto congelamiento del agua y 212° para el punto de ebullición. Después se aclarara que este es el rango de una escala ya conocida como la Fahrenheit. Por ejemplo, el mercurio es líquido dentro del rango de temperaturas de -38,9° C a 356,7° C (la escala Celsius se ha discutido antes). Como un líquido, el mercurio se expande cuando se calienta, esta expansión es lineal y puede ser calibrada con exactitud. Este termómetro de mercurio es el más usado, aunque no el más preciso, porque el mercurio a los - 40 ºC se congela restringiendo el rango o intervalo en que se puede usar.

TERMOMETRO DE VIDRIO.

Los propósitos de las partes del termómetro son las siguientes:

Bulbo: proporciona un receptáculo para el líquido. . Tubo: Permite la expansión del liquido y la asignación de la escala de temp. Cámara de contracción: Esta pequeña restricción impide que el líquido se mueva debido a la posición y también permite que el termómetro sea removido y leído sin un cambio significativo en la temperatura mientras se lee. Anillo de inmersión: Este es el nivel al cual un termómetro en particular debe ser inmerso en el fluido del proceso para leer de manera exacta la temperatura. Escala: Es el rango del termómetro. . Cámara de expansión: Esta permite un espacio en donde los gases en el tubo escapen cuando el líquido llene la cavidad del tubo. . El dibujo del termómetro de vidrio de mercurio ilustrado arriba contiene un bulbo fijo con mercurio (bulbo) que le permite expandirse dentro del capilar. Esta expansión fue calibrada sobre el vidrio del termómetro.

Experimentos con termómetros de gas han divulgado que es muy pequeña la diferencia en la lectura de temperaturas utilizando diferentes gases. Así es posible, fijar una escala de temperatura que sea independiente del medio termométrico si este es un gas a baja presión. Esta temperatura es llamada temperatura termodinámica

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Temperatura Termodinámica es la temperatura fundamental, su unidad es el Kelvin la cual se define como una fracción de 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Los márgenes de trabajo los líquidos o fluidos (medio termometrico) empleados en los termómetros de vidrio son:

Mercurio\\\\\\\\\\\\\\. - 35 hasta 280 grados centígrados Mercurio (tubo capilar lleno de gas)\\.. - 35 hasta 450 grados centígrados Pentano\\\\\\\\\\\\\...... - 200 hasta 20 grados centígrados Alcohol\\\\\\\\\\\\\....... - 110 hasta 50 grados centígrados Tolueno\\\\\\\\\\\\\...... - 70 hasta 100 grados centígrados.

7.1.10.3.2.- TERMÓMETROS BIMETALICOS.

El funcionamiento de los termómetros bimetalicos se basa en el distinto coeficiente de dilatación de los diferentes metales, tales como latón, monel o acero y una aleación de ferro-níquel o invar. (35% níquel), laminados conjuntamente.

Las laminas bimetalicas pueden ser rectas o curvas, formando espirales o hélices. La diferencia en la relación de los coeficientes de expansión de cada metal provoca que el elemento bimetalico se doble.

Cuando se unen dos metales y se enredan en espiral, la expansión provoca que el lado libre rote. Un termómetro bimetalico típico contiene pocas partes móviles, solo la aguja indicadora sujeta al extremo libre de la espiral o de la hélice y el propio elemento bimetalico.

El eje y el elemento están sostenidos con cojinetes y el conjunto esta construido con precisión para evitar rozamientos; No hay engranes que exijan un mantenimiento. La precisión del instrumento es de + 1.0 % y su campo de medida de -200 a + 500 ºC.

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7.1.10.3.3.- TERMÓMETROS DE BULBO Y CAPILAR. (SISTEMAS TERMALES).

En los sistemas termales los termómetros tipos bulbo consisten esencialmente en un tubo conectado por un capilar a una espiral. Cuando la temperatura del bulbo cambia, el gas o el líquido en el bulbo se expande y la espiral tiende a desenrollarse moviendo la aguja sobre la escala para indicar la elevación de la temperatura en el bulbo.

Hay cuatro clases de estos termómetros:

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Clase I : Termómetros actuados por liquido. Clase II : Termómetros actuados por vapor. Clase III : Termómetros actuados por gas. Clase IV: Termómetros actuados por mercurio.

Los termómetros actuados por líquido tienen el sistema de medición lleno de líquido y como su dilatación es proporcional a la temperatura, la escala de medición resulta uniforme. El volumen del líquido depende principalmente de la temperatura del bulbo, de la del capilar y de la del elemento de medición (temperatura ambiente). Por lo tanto para capilares cortos de hasta 5 m, solo hay que compensar el elemento de medición para evitar errores debido a variaciones de la temperatura ambiente (Clase IB). Para capilares más largos hay que compensar el volumen del tubo capilar (Clase IA). Los líquidos que se utilizan son: alcohol y éter. El campo de medida de estos instrumentos varía entre 150 ºC y 500 ºC, dependiendo del tipo de líquido que se emplee.

Los termómetros actuados por vapor contienen un líquido volátil y se basan en el principio de presión de vapor. Al subir la temperatura aumenta la presión de vapor del líquido. La escala de medición no es uniforme, sino que las distancias entre divisiones van aumentando hacia la parte más alta de la escala. La presión en el sistema depende solamente de la temperatura del bulbo. Por consiguiente, no hay necesidad de compensar la temperatura ambiente.

Los termómetros actuados por gas están completamente llenos de gas. Al subir la temperatura, la presión del gas aumenta proporcionalmente y por tanto estos termómetros tienen escalas lineales.

7.1.10.3.4.- DETECTOR DE TEMPERATURA POR RESISTENCIA.

Sir William Siemens en 1871 propuso un termómetro donde el medio termométrico es un conductor metálico cuya resistencia cambia con la temperatura. El platino no se oxida a altas temperaturas y tiene un cambio relativamente uniforme con la temperatura en un amplio rango.

El termómetro de resistencia de platino comúnmente llamado “RTD” es ampliamente usado como termómetro termoeléctrico y cubre un rango de temperaturas que va desde -260 °C a 1235 °C.

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7.1.10.3.5.- PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE LOS “RTD´S” (TIPOS, RANGOS).

Los detectores de temperatura basados en la variación de una resistencia eléctrica se suelen designar con sus siglas inglesas RTD (Resistance Temperature Detector). Dado que el material empleado con mayor frecuencia para esta finalidad es el platino, se habla a veces de PRT (Platinum Resistance Thermometer) o (pt).

El símbolo general para estos dispositivos es el de la figura;

t

La línea recta en diagonal sobre el resistor indica que varía de forma intrínseca lineal, y la anotación junto a dicha línea denota que la variación es debida a la temperatura y tiene coeficiente positivo

Un termómetro de resistencia es un instrumento utilizado para medir las temperaturas aprovechando la dependencia de la resistencia eléctrica de metales, aleaciones y semiconductores (termistores) con la temperatura; tal es así que se puede utilizar esta propiedad para establecer el carácter del material como conductor, aislante o semiconductor.

El RTD es un sensor para medir temperatura utilizando la propiedad de los metales de cambiar su resistencia eléctrica cuando la temperatura cambia. Esta relación es positiva y lineal para mayoría de los metales. El elemento consiste en un arrollamiento de hilo muy fino del conductor adecuado, bobinado entre capas de material aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o cerámica. El material que forma el conductor, se caracteriza por el "coeficiente de temperatura de resistencia" este se expresa en un cambio de resistencia en ohmios del conductor por grado de temperatura a una temperatura específica. Para casi todos los materiales, el coeficiente de temperatura es positivo, pero para otros muchos el coeficiente es esencialmente constante en grandes posiciones de su gama útil.

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La relación entre estos factores, se puede ver en la expresión lineal siguiente: Rt = Ro (1 + αt) donde:

Rt es la resistencia en ohmios a la temperatura °C Ro

es la resistencia en ohmios (Ω) a 0 °C α es el coeficiente de temperatura de la resistencia

La formula anterior es para calcular la resistencia de un RTD arriba de 0 ºC

De las expresiones anteriores se deduce claramente que una resistencia metálica aumenta su valor con la temperatura, mientras que en los semiconductores, aumenta su valor al disminuir la temperatura. Las resistencias de tipo metálico son de uso frecuente debido a que suelen ser casi lineales durante un intervalo de temperaturas bastante elevado.

Ejemplo:

Si un RTD tiene una resistencia de 100 Ω a 0 ºC y un coeficiente de temperatura de 0,00385. Podemos calcular la resistencia del RTD a 80 ºC.

De Rt = Ro (1 + αt)

= (100) (1 + (0,00385)(80)) = 130.8 ohms.

DETECTORES DE TEMPERATURA RESISTIVOS ( RTD )

Tipo de RTD Punto de fusión del hielo

Material αααα Rango ( º C )

Pt100 (3926) 100 Ω Platino 0,003926 Ω / ºC -200 a 630

Pt100 (385) 100 Ω Platino 0,00385 Ω / ºC -200 a 800

Ni120 (672) 120 Ω Níquel 0,00672 Ω / ºC -80 a 260

Pt200 (385) 200 Ω Platino 0,00385 Ω / ºC -200 a 630

Pt500 (385) 500 Ω Platino 0,00385 Ω / ºC -200 a 630

Pt1000 (385) 1000 Ω Platino 0,00385 Ω / ºC -200 a 630

Pt100 (3916) 100 Ω Platino 0,003916 Ω / ºC -200 a 630

Ventajas: son muy estables, exactos, su señal es lineal en el rango en que trabajan.

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Desventajas: tienen una respuesta lenta, baja sensibilidad y son caros.

7.1.10.3.6- CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN POSEER LOS MATERIALES QUE FORMAN EL CONDUCTOR DE LA RESISTENCIA.

1. Alto coeficiente de temperatura de la resistencia, ya que de este modo el instrumento de medida será muy sensible. 2. Alta resistividad, ya que cuanto mayor sea la resistencia a una temperatura dada, mayor será la variación por grado; mayor sensibilidad. 3. Relación lineal resistencia-temperatura. 4. Rigidez y ductilidad, lo que permite realizar los procesos de fabricación de estirado y arrollamiento del conductor en las bobinas de la sonda a fin de obtener tamaños pequeños (rapidez de respuesta).

7.1.10.3.7- MATERIALES USADOS NORMALMENTE EN LOS RTD`S.

PLATINO

Es el material más adecuado desde el punto de vista de precisión y estabilidad, pero presenta el inconveniente de su costo. En general la sonda de resistencia de Pt utilizada en la industria tiene una resistencia de 100 ohmios a 0 ºC. Por esta razón, y por las ventajosas propiedades físicas del Pt fue elegido este termómetro como patrón para la determinación de temperaturas entre los puntos fijos desde el punto del Oxigeno (-183 ºC) hasta el punto de Sb (630,5 ºC).

Con un termómetro de este tipo convenientemente graduado, se pueden hacer medidas con una exactitud de 0,01 ºC y cambios de temperatura de 0,001 ºC pueden medirse fácilmente.

El valor elegido para Ro es de ordinario 25,5 ohmios (Ω) aproximadamente; la resistividad del platino aumenta aproximadamente 0,39% de la resistividad a 0 ºC por grado de elevación de temperatura.

A 100 ºC el valor de Rt será por consiguiente 35,5 Ω, aumentando 0,1 Ω / grado.

Para medir hasta 0,01 con un error menor que 1% habría que medirse Rt con aproximación de 0,00001 ohmios (Ω). El elemento medidor puede ser un puente de Wheatstone o un potenciómetro de precisión.

El Platino se emplea mucho en los termómetros de resistencia industriales, en escala de temperatura aproximadamente -50 ºC hasta 550 ºC.

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Los arrollamientos están protegidos contra desperfectos por tubos de metal y dispuestos de manera que permiten rápido intercambio de calor en el arrollamiento y el medio en que está colocado el tubo

NÍQUEL

Mas barato que el Pt y posee una resistencia más elevada con una mayor variación por grado, el interés de este material lo presenta su sensibilidad; hay una falta de linealidad en su relación R - Tª. Efectivamente en el intervalo de temperatura de 0 a 100 ºC, la resistencia de Níquel aumenta en un 62% mientras que el Pt solo aumenta en un 38%. Sin embargo los problemas relativos a su oxidación u otro tipo de deterioro químico, limitan su utilización e incluso ponen en peligro la reproducibilidad de sus medidas. Otro problema añadido es la variación que experimenta su coeficiente de resistencia según los lotes fabricados.

Montaje de dos hilos

La sonda de resistencia se conecta a uno de los brazos del puente. Es el montaje más sencillo, pero presenta el inconveniente de que la resistencia de los hilos a y b de conexión de la sonda al puente varía cuando cambia la temperatura y esta variación falsea por los tanto la indicación de temperatura; aunque estos hilos sean de baja resistencia y esta sea conocida, las longitudes que puede haber en entre la sonda y el panel donde esté el instrumento receptor, añaden una gran resistencia al brazo de la sonda.

Montaje de tres hilos

Para eliminar los efectos de la resistencia de los dos conductores al RTD, se añade un tercer conductor. Este compensa la resistencia si los 3 conductores son iguales. Es el más utilizado en la práctica. En este circuito la sonda está conectada mediante tres hilos al puente. De este modo, la medida no es afectada por la longitud de los conductores ni por la temperatura ya que esta influye a la vez en dos brazos adyacentes del puente, siendo la única condición que la resistencia de los hilos a y b sea exactamente la misma. Los RTD`s de 3 conductores son utilizados normalmente en aplicaciones industriales.

Montaje de cuatro hilos

Se utiliza para obtener la mayor precisión posible en la medida como es el caso de calibración de patrones de resistencia en laboratorio. Se basa en efectuar dos mediciones de la resistencia de la sonda combinando las conexiones de modo tal que la sonda pase de un brazo del puente al adyacente. De este modo se compensan las resistencias desiguales de los hilos de conexión.

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7.1.10.3.8 - TERMISTORES

Otro tipo de termómetros de resistencia son los termistores (palabra que viene del inglés thermistor, contracción de "thermally sensitive resistor"), formados por sustancias semiconductoras cuya conductividad eléctrica varía con la temperatura.

Son resistores variables con la temperatura, pero no están basados en conductores como las RTD, sino en semiconductores con un coeficiente térmico de temperatura negativo de valor muy elevado. Si su coeficiente de temperatura es negativo se denominan NTC (negative temperature coefficient), mientras que si es positivo, se denominan PTC (positive temperature coefficient)

La principal característica de este tipo de resistencias es que tienen una sensibilidad del orden de diez veces mayor que las metálicas y aumenta su resistencia al disminuir la temperatura

Modelos

Los termistores sirven para la medición o detección de temperatura tanto en gases, como en líquidos o sólidos. A causa de su muy pequeño tamaño, se les encuentra normalmente montados en sondas o alojamientos especiales para protegerlos.

Las formas en que se presentan los NTC son múltiples, y cada una de ellas está orientada a un grupo concreto de aplicaciones. Las de "gota", "escama" y "perla" se prefieren para aplicaciones de medida de temperatura, mientras que las de "disco", "arandela" y "varilla" son aptas para la compensación y control de temperatura y para aplicaciones con autocalentamiento

Un control dependiendo de la temperatura se basa en un circuito. Cuando la temperatura ambiente supera un cierto valor, se reduce la resistencia del NTC con lo que aumenta la corriente y se acciona el relé. Por ejemplo.

La resistencia del termistor colocado sobre el abdomen del niño varía rápidamente con la temperatura. Esto suministra información a un circuito eléctrico que controla la temperatura de la incubadora, compensando así el irregular sistema de control de la temperatura del niño.

Los termistores resultan particularmente útiles para medir alcances reducidos de temperatura justamente a causa de sus grandes variaciones de resistencia; por ejemplo, la resistencia de un termistor típico varía 156 ohms ( Ω ) de 0 ºC a 1 ºC, mientras que la de un RTD de platino varia tan solo 0,00385 Ω.

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7.1.10.3.9 - TERMOPARES

T.J. Seebeck en 1826 descubrió que cuando alambres de diferentes metales son fusionados en una terminal y calentados, fluye corriente de uno a otro. La fuerza electromotriz generada puede ser cuantitativamente relacionada con la temperatura y así el sistema puede ser usado como termómetro, mejor conocido como termopar (termocouple).

TERMOPAR: Se basa en un voltaje eléctrico producido

por la unión de conductores diferentes y que cambia

con la temperatura, este voltaje usa como medida

indirecta de la temperatura

7.1.10.3.10 - PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE TERMOPARES. (Tipos, rangos, códigos de colores, tablas.)

¿Qué es un Termopar?

Es un dispositivo usado para medir temperaturas, que puede ser elaborado en fábrica (de fabrica) o elaborado en taller (se hacen) y este consta de la unión de dos alambres conductores de diferente aleación. El principio de operación de estos dispositivos se basa en la generación de una fuerza electromotriz (fem.) la cual cambia al aplicarle incrementos de temperatura a la unión (junta caliente), este voltaje se usa como medida indirecta de la temperatura.

Ya que los termopares tienen muchas juntas de metales diferentes (conectores, terminales, switches, etc.) se requiere utilizar por las razones que se expondrán a continuación una unión fría o junta de referencia.

Una de las uniones, la unión fría (junta de referencia) debe mantenerse a una temperatura de referencia, usualmente 0 ºC (32 ºF). Entonces la fuerza electromotriz neta depende solo de la unión caliente (junta caliente).

La siguiente figura explica gráficamente el funcionamiento de un termopar y la necesidad de una unión de referencia, que nos permite introducir una unión más para que las dos uniones con los cables de cobre del instrumento medidor del milivoltaje sean del mismo material. La junta de referencia es mantenida a una temperatura constante o de referencia de 0 ºC, esto permite que la temperatura del proceso sea leída directamente

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sincompensa

Figura esquemática de la compensación por junta de referencia.

Si la temperatura de la junta de medición es mayor a 0ºC entonces la señal de milivoltaje

será positiva y si es menor entonces será negativa. Cualquier otra temperatura en la junta de referencia de 0ºC debe tener una compensación aplicada. La cantidad de compensación aplicada es directamente proporcional a la temperatura de la junta de referencia.

Los modernos transmisores y calibradores de temperatura de termopares tienen

“compensación por junta de referencia”. Esto significa que miden la temperatura de la junta de referencia y la compensan en su salida o medición.

Esta compensación por unión fría a hecho que la calibración de los transmisores de termopar y que la verificación de los termopares sea mucho más simple. Antes, teníamos que medir la temperatura ambiente, ir a las tablas de milivoltaje de los termopares para determinar la cantidad de corrección y aplicar la corrección en la dirección correcta (sumar o restar). Los cambios en la temperatura ambiente durante el proceso y/o la aplicación de la compensación en la dirección equivocada provocaban muchos errores.

7.1.10.3.11 - CARACTERISTICAS DE LOS TERMOPARES MENCIONADOS

A continuación se proporciona una tabla de los 6 termopares más frecuentemente usados en la práctica, que indica el material de que esta hecho el conductor positivo y el conductor negativo:

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Positivo Tipo Negativo

Cobre

Hierro

Cromel

Cromel

Platino +13% Rodio

Platino +10% Rodio

T

J

E

K

R

S

Constantán

Constantán

Constantán

Alumel

Platino

Platino

La clasificación por tipos ha sido elaborada por la SAMA y adoptada por la ISA.

• Cobre - Constantán (aleación de 57% de cobre y 43 % de Níquel)

Se utiliza para medir temperaturas entre los -185 °C a 379 °C y son de un precio bajo y ofrecen resistencia a la corrosión en atmósferas húmedas. Pueden ser usados en atmósferas reductoras y oxidantes. Desde -200 hasta -100 °C., la fuerza termoeléctrica es aproximadamente de 20 microvoltios por grado C, y desde 200 hasta 300 °C, es de unos 55 microvoltios por grado C. El termoeléctrico de cobre-constantán es muy usado en las medidas de laboratorio a bajas temperaturas. No sirve a temperaturas superiores a 400 °C a causa de la oxidación del cobre.

• Hierro - Constantán (aleación de 57% de cobre y 43 % de Níquel)

Se aplican normalmente para temperaturas, que van de -150 °C a 750 °C, dependiendo de su calibre . Son recomendables para usarse en atmósferas donde existe poco oxigeno libre. Son recomendables ampliamente en atmósferas reductoras . Como tienen un precio relativamente bajo son muy ampliamente usados para la medición de temperaturas dentro de su rango recomendado.

• Cromel (cromo-níquel) - Constantán

Su rango de temperatura se establece desde -200 ºC hasta los 950 ºC, se emplean primordialmente en atmósferas oxidantes.

• Cromel (cromo-níquel) - Alumel (níquel, manganeso, altimínio y silicio)

El rango de temperatura recomendado es desde los 280°C a 580°C de acuerdo con el calibre del alambre usado .

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Este tipo de termopares presta un servicio óptimo en atmósferas oxidantes aunque también se puede usar en atmósferas reductoras o alternativamente oxidantes y reductoras, siempre y cuando se use un tubo de protección apropiado y ventilado.

• Platino – 87% Platino, 13% Rodio (S) Platino – 90% Platino, 10% Rodio

Si se cuenta con una protección adecuada sirven para la medición de temperaturas hasta de 1650°C en atmósferas oxidantes. . Estos termopares se contaminan con facilidad cuando se usan en cualquier otra atmósfera por lo que deben ser tomadas algunas precauciones en el caso de usarse en estas condiciones, mediante tubos de protección adecuados. Los vapores metálicos, el hidrogeno y los silicones son veneno para este tipo de termopares.

Sus precios, comparado con los demás termopares discutidos son más altos y su fem. es pequeña por lo que la aplicación de este tipo de termopares esta restringida a altas temperaturas . Este par termoeléctrico fue adoptado por la Conferencia General de Pesos y Medidas en 1927 como medio para la definición de la escala internacional de temperaturas, desde la temperatura de fusión del antimonio hasta la temperatura de fusión del oro (630.5 - 1063 °C.). Tiene una fuerza termoeléctrica de unos 10 microvoltios por grado C y es sumamente estable y reproducible cuando se usa debidamente.

LIMITE DE TEMPERATURAS PARA TERMOPARES

Tipo de Termopar Temperatura ( ºC )

Mínima Máxima

Tipo T, Cobre - Constantán

Tipo J, Hierro – Constantán

Tipo E, Cromel – Constantán

Tipo K, Cromel- Alumel

Tipo R, Platino - Platino 13% Rodio

Tipo S, Platino - Platino 10% Rodio

-200

-200

-200

-200

-20

-20

400

750

950

300

650

1650

Cables de Extensión

En muchas instalaciones, la junta de medición esta localizada a considerable distancia del instrumento de medición de milivolts; donde esta localizada la junta de referencia. Puesto que los metales puros y las aleaciones utilizadas para los alambres del termopar son

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relativamente caros, se utilizan extensiones para conectar el termopar y el instrumento de medición . El cable de extensión esta constituido generalmente de 2 conductores y esta provisto con una clase de aislante de acuerdo con las condiciones de servicio particulares. Cuyo objetivo es extender el termopar hasta el instrumento. Evidentemente en lugar de los cables de extensión, se podrían usar los mismos alambres de los cuales consisten los termopares, sin embargo, no seria económico hacerlo ya que por ejemplo: En el caso de los termopares platino - platino radio el costo de los mismos es elevado por lo cual se usan otros metales para construir los cables de extensión que tienen propiedades termoeléctricas iguales o semejantes al de los termopares originales.

Tipo de Termopar

Cable de extensión

Polo Positivo (H) Polo Negativo (L) Envoltura Exterior

ANSI* IEC** ANSI* IEC**

T TX AZUL MARRON ROJO BLANCO AZUL

J JX BLANCO NEGRO ROJO BLANCO NEGRO

E EX PURPURA VIOLETA ROJO BLANCO ROJO

K KX AMARILLO VERDE ROJO BLANCO AMARILLO

R RX NEGRO NARANJA ROJO BLANCO VERDE

S SX NEGRO NARANJA ROJO BLANCO VERDE

*Según el American Nacional Standards Institute (ANSI), el conductor negativo (L) del termopar siempre es rojo

**Según la International Electrotechnical Comisión (IEC), el conductor negativo (L) del termopar siempre es blanco

7.1.10.3.12 - TERMOPOZO

El montaje de un termopar consiste de un termopar y de una o mas partes asociadas, como la cabeza de conexión y el tubo protector o termopozo. Los tubos de protección tienen paredes delgadas o tubos cerámicos. Un tubo cerámico puede estar unido por medio de rosca, a presión o por medio de bridas. Es muy importante que el termopar no toque la pared del termopozo.

• Ventajas: proporciona una barrera física entre el proceso y el sensor, permite que el sensor pueda ser removido mientras el proceso esta en operación.

• Desventajas: Incrementa significativamente el tiempo de respuesta de la medición.

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7.1.10.3.13 - CRITERIOS QUE SE DEBEN TOMAR PARA LA ELECCION DEL TERMOPOZO

• Que sea resistente a la temperatura. • Acción de gases oxidantes y reductores. • transferencia de energía. • Resistente a los cambios bruscos de temperatura. • Resistente a los esfuerzos mecánicos. • Resistente a la corrosión de vapores ácidos. • Que contengan una conductividad térmica muy alta para hacer • una rápida transferencia de energía.

7.1.10.3.14 - MATERIAL DE TERMOPOZOS

• Hierro Fundido - Dulce y Acero: Es de reemplazo económico, no justifica la compra de otro. No es muy bueno para atmósferas oxido - reductoras.

• Hierro - Cromo: Resistente a altas temperaturas y ambientes oxidantes, también se puede usar con ambiente con azufre.

• Hierro Cromo – Níquel: Es muy resistente a altas temperaturas y ambientes oxidantes, no acepta al azufre.

• Acero Inoxidable 304-316: Resistente a la corrosión química, a altas temperaturas y ambiente con amoniaco.

• Existen termopozos de vidrio cuando no se aceptan aceros inoxidables, se pueden recubrir con PVC, Tantalio para resistir la corrosión y otros factores. El vidrio se emplea en atmósferas de benceno, amoniaco, etc.

7.1.10.3.15 - RADIACIÓN TÉRMICA.

La naturaleza de la radiación ha confundido a los científicos por siglos. Maxwell propuso que esta forma de energía viaja como una vibración eléctrica y perturbación magnética a través del espacio en una dirección perpendicular entre ellas.

El espectro electromagnético cubre una gran cantidad de longitudes de onda, desde ondas muy cortas hasta muy largas.

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La única región del espectro electromagnético la cual es sensible a nuestros ojos es el rango "visible" identificado en el diagrama con los colores del arco iris.

El Sol y las estrellas emiten radiación térmica cubriendo todas las longitudes de onda; otros objetos en el cielo, como las grandes nubes de gas en la Vía Láctea también emiten radiación térmica pero son muy fríos. Estos objetos son detectados más fácilmente por telescopios de infrarrojos o radios telescopios, telescopios cuyos detectores son sensitivos a largas longitudes de onda. El sol no es el único objeto que provee energía radiante; algunos objetos pueden emitir algo de energía radiante. El desafío de los científicos fue como relacionarla con la temperatura del objeto.

7.1.10.3.16 PIRÓMETROS DE RADIACIÓN

La medición de la radiación infrarroja para determinar la temperatura es común, particularmente cuando el no contacto es un requerimiento debido a las altas temperaturas, debido a la contaminación del producto o a la necesidad de medir la temperatura de un producto que se mueve. La temperatura es deducida por la cantidad de energía infrarroja que es emitida naturalmente por un objeto.

Hasta ahora se ha visto instrumentos que miden la temperatura por calentamiento directo, los pirómetros de radiación no necesitan estar en contacto íntimo con el objeto caliente, el instrumento propiamente dicho es igual al potenciómetro al balance continuo, pero en vez de termopar se usa una termopila.

Este aparato utiliza la ley de Stephan Voltzmann de energía radiante lo cual establece que la energía en la superficie de un cuerpo es proporcional a la 4ª potencia de su temperatura absoluta:

QB=KT4

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QB = Energía emitida por un cuerpo T= Temperatura absoluta (°K) K= Constante de Stephan Voltzmann = 4.92x10 Kcal/m2

Aprovechando esta ley, se construyo un aparato que consta de una lente que recoge radiante y la conserva sobre una termopila colocada en el foco de la lente (cóncava); generando así una fem., que es medida con un potenciómetro de balance continuo.

Este tipo de aparatos es muy usual en hornos y en la industria metalúrgica donde se mueven lingotes, placas o billetes a temperaturas elevadas, la termopila es un grupo de pequeños termopares conectados en serie, cuyas juntas calientes son aplastadas y ennegrecidas, colocadas casi juntas en el centro de un disco. Para compensar los efectos de la variación de temperatura en la termopila, se agrega una resistencia de níquel en paralelo a la salida la cual aumenta o disminuye la fem., producida, compensando dicha variación

7.1.10.3.17 - PIRÓMETRO ÓPTICO

Cuando la energía radiante es a la vez luminosa, como sucede con las flamas y los metales fundidos se utiliza un pirómetro óptico, cuyo principio se basa en la variación de la resistencia de una fotocelda al variar la intensidad de la luz a la que esta expuesta. Este instrumento tiene 2 Fotoceldas conectadas en un circuito electrónico y el galvanómetro es sustituido por un bulbo.

Una fotocelda es expuesta al cuerpo caliente y la otra a una fuente luminosa, normalmente una lámpara de filamento de carbón. Al recibir la primera fotocelda el choque de la luz cambia su resistencia de acuerdo a la intensidad de dicha luz variando la corriente de placa del bulbo, Esto hace que aumente o disminuya la corriente de la lámpara que ilumina la segunda fotocelda, llevándola inmediatamente en equilibrio con la fotocelda expuesta al objeto caliente. Normalmente se usan filtros para disminuir los efectos de los gases o vapores interpuestos entre el objeto caliente y el instrumento.

7.1.10.3.18 - CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS PRIMARIOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA:

1. TERMOMETROS.- Transductores que convierten la temperatura en movimiento.

2. SISTEMAS TERMALES.- Transductores que convierten la temperatura en presión (y después en movimiento).

3. TERMOELECTRICOS.- Transductores que convierten la temperatura en energía eléctrica (y mediante un circuito en movimiento)

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Termómetros

a. De Alcohol b. De Mercurio c. Bimetálico

Elementos Primarios de medición de temperatura

Sistemas Termales

a. Liquido (Clase I) b. Vapor (Clase II) c. Gas (Clase III) d. Mercurio (Clase IV)

Termoeléctricos

a. Resistencia b. termistor c. Termopar d. Radiación e. Óptico

7.1.10.3.19 - MEDIDAS PREVENTIVAS DE SEGURIDAD EN SU USO.

Los cuidados y medidas preventivas que se deben tomar en el uso y manejo de los

elementos primarios de medición de temperatura son muchos pero la principal medida es la propia intuición y conciencia de seguridad en el área de trabajo tomada por cada uno.

Con respecto a los termómetros de vidrio, ya sabemos que este material es frágil y debe ser tratado con precaución para evitar fracturas y cortaduras; sobre todo si el medio termometrico empleado es mercurio por ejemplo, ya que el mercurio es un elemento sólido-liquido que es absorbido por los poros de la piel y puede causar daños severos internos en el organismo.

Con respecto a los termómetros bimetalicos se debe tomar en cuenta que estos son dispositivos que están sellados y que prácticamente son desechables, esto quiere decir que no es recomendable abrirlos y tratar de repararlos, como se dijo antes no existen engranes móviles en su interior que exijan mantenimiento y tiene pocas partes móviles y casi no hay rozamientos entonces los cuidados deben ser externos y superficiales.

Las medidas preventivas de seguridad en el uso deben ser tanto para las personas como para los equipos o las instalaciones porque de esto depende el buen desempeño y aspecto de las plantas de proceso.

Con los elementos primarios de medición de temperatura empleados para medir altas

temperaturas, como son los transductores termoeléctricos es necesario tener cuidado con las líneas calientes o los equipos de proceso calientes ya que es común tener quemaduras al tratar de realizar los diferentes mantenimientos.

Al manipular RTD`s es conveniente saber que como son dispositivos caros y delicados los cables en la cabeza de conexiones son finos y necesitan un trato cuidadoso para no dañarlos

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y no degollarlos, no es recomendable acortarlos o tratar de reducir su longitud cortando su funda protectora ya que estos vienen sellados con plastilina poxica y pueden perder esta cualidad y luego la humedad penetra hacia el sensor causando alteraciones en las mediciones.

En el caso de los termopares (par termoeléctrico) la punta o junta caliente no debe hacer contacto con las paredes del termopozo ya que esto nos causaría errores en la señal de medición, el termopar no se debe retirar de el termopozo a la temperatura ambiente externa de manera brusca cuando hay altas temperaturas en el proceso ya que esto provoca que el material de los alambres se cristalice y que produzca señales erróneas, y hay que tener cuidado de no tomarlo con la mano sin protección de guantes.

Con respecto a los termopozos; ya que casi todos los sensores de temperatura tienen la necesidad de tener un termopozo entre el proceso y el sensor, hay que tener cuiadado de no confundirse y retirarlo por equivocación cuando la orden es de retirar el elemento primario, ya que si los dos son roscados, tienen casi la misma forma.

Por ultimo cuando se va a retirar o desmontar un elemento primario de temperatura y su señal es remota al cuarto de control, siempre debemos tener la seguridad de que en caso de llegar a un controlador de temperatura, este se encuentra en el modo manual, o si llega a un switch de temperatura, este se encuentra en la condición segura para intervenirlo ya que esto puede provocar disparo del proceso o de la planta.

7.1.11. PRINCIPIOS DE MEDICIÓN DE FLUJO.

OBJETIVO PARTICULAR:

“Al termino del modulo el participante tendrá los conocimientos teóricos y prácticos necesarios para realizar el mantenimiento de instrumentos de medición de la variable flujo, cumpliendo con las normas de seguridad y protección ambiental de Petroquímica Morelos”

INTRODUCCION:

En épocas pasadas la mayoría de los procesos eran de tipo intermitente, la practica común consistía en pesar los ingredientes y los productos finales. La aplicación de los procesos continuos motivo la necesidad de que la contabilidad de los materiales se transformara a la base continua con lo que aumento bastante el requerimiento de disponer de mediciones precisas de flujo.

La aplicación de la medición de flujo de fluidos o sea de la substancia que fluye cuando se somete a un esfuerzo o deslizamiento, al control de procesos, se ha convertido en una necesidad para las plantas de procesos industriales, principalmente como base del control automático, los flujos deben medirse y controlarse cuidadosamente para evitar el tener un proceso continuo complejo.

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Los trabajos de ingeniería e investigación para la medición de fluidos en los procesos industriales han hecho que el desarrollo de conceptos nos lleven a la estandarización con el propósito de su aplicación, ya sea para contabilizar la cantidad de fluido o para proporcionar la base para el control de los procesos y operaciones, sin dejar de tomar en cuenta que continuamente aparecen nuevos conceptos acerca de las medicines de flujo, trayendo como consecuencia continuar evaluando los métodos establecidos y su aplicación.

El gasto a diferencia de la presión y la temperatura no afecta las propiedades físicas y químicas de las substancias por la circulación, sin embargo cuando se usan gastos para realizar una mezcla de productos o una reacción química, si afectan sus propiedades haciéndose necesario en estos casos efectuar flujos precisos ya que si esto no sucede, influirá sobre muchas propiedades de la mezcla o la reacción química. El gasto no solamente se mide en los procesos industriales por que afecta las substancias que intervienen en el proceso sino por las limitaciones de capacidad y cantidad impuestas por el diseño de las instalaciones usadas en el equipo del proceso. La medición continua tiene lugar a medida que el liquido fluye a través de la tubería, lo que permite una verificación constante de la medición así como su indicación, registro y control automático del flujo de fluidos a través de una tubería. En la mayor parte de las operaciones realizadas en los procesos industriales y en las efectuadas en laboratorio y en plantas piloto es muy importante la medición de los caudales (flujos) de líquidos o de gases. Existen varios métodos para medir el caudal (flujo) según sea el tipo de caudal volumétrico o másico deseado. Entre los transductores mas importantes figuran los siguientes:

7.1.11.1 - CONCEPTOS RELACIONADOS

7.1.11.1.1 - DEFINICION DE FLUJO

El flujo se define, como la acción de un cambio de energía, cuando el estado de energía de un fluido se cambia de una condición estática (fluido en reposo = a energía potencial en forma de presión) a una condición dinámica (fluido en movimiento = a energía cinética en la forma de velocidad) se tiene un flujo de fluido.

El flujo es fluido en movimiento. Los fluidos incluyen líquidos, aire, gases y vapor; es necesaria una fuerza para cambiar su estado de energía. La fuerza se aplica usualmente por una bomba o un compresor.

7.1.11.1.2 - FLUIDO

Un fluido es parte de un estado de la materia y se define como un conjunto de moléculas distribuidas al azar que se mantienen unidas por fuerza cohesivas débiles y por fuerzas ejercidas por las paredes de un recipiente, es decir sin volumen definido.

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Los fluidos tienen la capacidad de fluir, de ahí su nombre y se puede decir que tanto líquidos como gases son fluidos. La diferencia básica entre un gas y un liquido es la compresibilidad, así los gases pueden se comprimidos reduciéndose su volumen y los líquidos son prácticamente incompresibles.

La medición de flujo es la medición de materia en movimiento, es decir es la medición de fluidos.

El flujo de materia en mas de una fase: sólidos en liquido, gases en liquido, sólidos en gas, liquido en gas y gases en liquido, sólidos y liquidasen gases, etc. y todos ellos que se consideran fluidos.

7.1.11.2 - IMPORTANCIA DE LA MEDICION DE FLUJO

La medición de flujo es muy importante y algunos ejemplos de su aplicación en nuestra vida diaria son para conocer:

a.- Consumos de agua potable para uso domestico e industrial.

b.- Consumos de gasolina.

c.- Consumos de diesel, combustóleos

d.- Consumos de gas LP, gas natural

e.- Consumos de hidrocarburos

Y en la industria se realiza para la eficiencia de los procesos, los balances de materia, compra y venta de productos, cuantificando los costos de producción.

7.1.11.3 - FLUJO VOLUMETRICO

El flujo volumétrico es la cantidad de fluido medido en unidades de volumen, que pasa en un punto determinado por unidad de tiempo.

Q = A x V

Donde: Q = Velocidad del flujo volumétrico

A = Área interna de la tubería

V = Velocidad promedio del flujo

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7.1.11.3.1 - FLUJO MASICO

El flujo másico es la cantidad de fluido, medido en unidades de masa, que pasa en un punto determinado por unidad de tiempo.

7.1.11.3.2 - FLUJO LAMINAR

El flujo laminar es un flujo caracterizado por la tendencia del flujo a moverse en delgadas laminas paralelas.

7.1.11.3.3 - FLUJO TURBULENTO

El flujo turbulento es un flujo caracterizado por los movimientos aleatorios de las partículas del fluido.

7.1.11.3.4 - FLUJO COMPRESIBLE

El flujo compresible es un fluido que fluye bajo condiciones que causan cambios significativos en la densidad del mismo.

7.1.11.3.5 - FLUJO INCOMPRESIBLE

El flujo incompresible es un fluido que fluye bajo condiciones normales con una densidad constante.

7.1.11.3.6 - PRESION ESTATICA

La presión estática es la presión de un fluido que es independiente de su energía cinética.

7.1.11.3.7 - PRESION DINAMICA

La presión dinámica es el incremento en la presión por encima de la presión estática que resulta de la transformación completa de la energía cinética del fluido en energía potencial.

7.1.11.3.8 - PRESION DIFERENCIAL

La presión diferencial con respecto al flujo, es la caída de presión através de una restricción.

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7.1.11.3.9 - PERDIDA DE PRESION

La perdida de presión es la disminución en la presión de un fluido cuando pasa a través de una restricción.

7.1.11.3.10 - TEMPERATURA

La temperatura puede afectar al flujo debido a que la subida de temperatura disminuye la viscosidad. Cuando un liquido aumenta de temperatura su flujo se vuelve mas fácil porque disminuye su viscosidad. Pero cuando un gas incrementa su temperatura tiende a fluir mas lentamente.

7.1.11.3.11 - VISCOSIDAD

La viscosidad es la fluidez de un líquido o un gas; esta también afecta al flujo, mientras más viscoso fluye mas difícilmente. La viscosidad de un líquido es afectada por la presión y la temperatura. La viscosidad de un gas es afectada por la temperatura. La viscosidad de un líquido decrementa al incrementar la temperatura mientras que la viscosidad de un gas se incrementa al incrementar su temperatura.

7.1.11.3.12 - DENSIDAD

La densidad afecta al flujo, el cual disminuye a medida que la densidad incrementa. La densidad de un material se define como la masa contenida en la unidad de volumen o material

FRICCION

La fricción afecta el flujo directamente; a mayor fricción menor flujo.

7.1.11.3.13 - GRAVEDAD ESPECÍFICA Ó DENSIDAD RELATIVA

La gravedad especifica afecta al flujo de la misma manera o forma que la densidad. Para líquidos, se define como la razón entre la densidad e la sustancia y la densidad del agua a una temperatura determinada.

7.1.11.3.14 - UNIDADES DE FLUJO

Las unidades más comunes de flujo son:

Para líquidos: GPM = Galones Por Minuto

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m3/hr = metros cúbicos por hora

lbs/hr = libras por hora

Para Gases: SCFH = pies cúbicos normales por hora

m3/hr = metros cúbicos por hora

Para Vapor: lbs/hr = libras por hora

kg/hr = kilogramos por hora

Se debe recordar que el flujo puede ser medido como volumen o masa

GPM = Volumen

lbs/hr = Masa

7.1.11.4 - CLASIFICACION DE LOS MEDIDORES DE FLUJO

Los instrumentos para medición de flujo se clasifican de acuerdo a la tecnología y al método de medición en este caso del medidor en si.

Algunas de las características básicas pueden incluir

1.- El tipo de medidor masico ó volumétrico.

2.- La información proporcionada de flujo o totalización.

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3.- Fase del fluido: líquido, gas, vapor o lodos.

7.1.11.4.1 - MEDIDORES DE FLUJO TIPO MASICO.

Los procesos que incluyen reacciones químicas y transferencias de calor generalmente requieren información de flujo másico. Existen dos tipos principales de medidores.

1.- El tipo coriolisis que suministra una señal de flujo que es directamente proporcional a la velocidad de la masa del flujo para líquidos y muchos lodos, y gases a condiciones de operación específica pueden también ser medidos.

2.- El tipo térmico suministra una señal de flujo másico para muchos gases de conductividad térmica conocida y constante y son utilizados para bajas velocidades de flujo másico de gases industriales con limitadas aplicaciones para líquidos.

Estos dos pueden medir el flujo másico midiendo la densidad o calculándola con la presión y la temperatura de operación

7.1.11.4.2 - MEDIDORES DE FLUJO TIPO VOLUMETRICO

En estos medidores, solo el de desplazamiento positivo verdaderamente mide flujo volumétrico, todos los demás miden velocidad de flujo instantáneo.

Estos medidores que sensan la velocidad de flujo pueden inferir el flujo volumétrico considerando que la velocidad sensada es la velocidad de flujo promedio y el área de la sección transversal donde la velocidad promedio es medida, es conocida y constante.

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7.1.11.4.3 - MEDIDORES DE FLUJO NI MASICO, NI VOLUMETRICO

Este tipo de medidores son los más utilizados en la industria.

MEDIDOR

DE FLUJO

NI

MEDIDO

RES DE

PRESION

MEDIDORES

DE AREA

VARIABLE

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7.1.11.4.4 - CLASIFICACION DE MEDIDORES DE FLUJO

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 89

7.1.11.4.5 - MEDIDORES DE CAUDAL (POR TIPO)

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Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 90

7.1.11.5 - MEDIDORES DE FLUJO POR PRESION DIFERENCIAL

7.1.11.5.1 - MEDIDOR DE PLACA DE ORIFICIO

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 91

7.1.11.5.2 - MEDIDOR DE TUBO VENTURI

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 92

7.1.11.5.3 - MEDIDOR DE TUBO PITOT

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 93

7.1.11.5.4 - MEDIDOR DE IMPACTO

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 94

7.1.11.6 - MEDIDORES DE FLUJO POR VELOCIDAD

7.1.11.6.1 - MEDIDOR TIPO TUBINA

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 95

7.1.11.6.2 - MEDIDOR TIPO ELECTROMAGNETICO

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 96

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 97

7.1.11.6.3 - MEDIDOR TIPO VORTEX

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 98

7.1.11.6.4 - MEDIDOR TIPO ROTAMETRO

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 99

7.1.11.6.5 - MEDIDOR TIPO UTRASONIDOS

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 100

7.1.11.7 - MEDIDORES MASICOS

7.1.11.7.1 - MEDIDOR MASICO TERMICO

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 101

7.1.11.7.2 - MEDIDOR MASICO DE CORIOLISIS ICROMOTION)

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Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 102

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Contenido Desarrollados del Programa

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 103

7.1.11.8 - MEDIDORES VOLUMETRICOS

7.1.11.8.1 - MEDIDOR DE DEPLAZAMIENTO POSITIVO

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Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 104

Resumen.

El concepto físico de temperatura es tan fundamental como las tres magnitudes fundamentales de la física – Longitud, Masa, y Tiempo. A través del estudio de problemas prácticos, como la creación de máquinas térmicas más eficientes, surgen teorías fundamentales de la física, incluyendo los conceptos de la teoría cuántica y las leyes de la termodinámica. La Segunda Ley, con su requerimiento de irreversibilidad, predice una inevitable evolución de otras formas de energía a calor.

Se pueden registrar eventos que cubren 18 órdenes de magnitud en el rango de temperatura, y se puede definir el límite de temperatura más bajo, el cero absoluto. Para poder cubrir todas las temperaturas en este enorme rango existen muchos tipos diferentes de termómetros y muchos campos distintos de investigación

Joachim Reinhardt nos ha escrito para reseñar que las más altas temperaturas que pueden lograrse sobre la Tierra (sólo sobrepasadas por las etapas tempranas del Bing Bang) ocurren en colisiones de partículas de alta energía, principalmente iones pesados, en los cuales pueden verse "bolas de fuego" a temperaturas de varios cientos de MeV (aproximadamente 10 a 12 K). Estas bolas de fuego se van enfriando por expansión y emisión de partículas, particularmente iones, bastante similar a la radiación de cuerpos negros

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Ejercicios y Prácticas del Programa

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 105

Participante Práctica Nº

Fecha 00 00 0000 Evaluación Grupo Ejercicio Nº

Día Mes Año Duración Nombre de la Práctica:

Objetivo: Lugar Donde se Realiza

Objetivos Específicos

Material a Utilizar

Análisis General de la Práctica.

Desarrollo.

Conclusiones

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Sistema de Evaluación del Módulo

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de

Realización 56 Hrs. Nivel 5

07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 106

FORMATO PARA SELECCIONAR TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

ORGANISMO CENTRO DE TRABAJO ESPECIALIDAD PUESTO/CATEGORÍA UNIDAD DE COMPETENCIA LABORAL

CONTENIDO DE EVALUACIÓN

Campo No. 1 Clave

Campo No.- 2 Evidencias por: Desempeño ED Producto EP Conocimiento EC Actitud EA

Campo No. 3 Criterios de Desempeño

Campo No. 4 Campo de Aplicación

Campo No. 5

Técnica de Evaluación

Campo No. 6

Instrumento de Evaluación

Evidencia de desempeño Se da una descripción detallada de las variables de proceso para los equipos que operan. Evidencia por Producto Reconocimiento de las variables de proceso Evidencia por Conocimiento Conocer características de las variables de proceso para saber utilizar las adecuadas Conocer normas de seguridad Evidencia de Actitud Se utilizan variables de proceso adecuadas para trabajar con seguridad

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Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 107

La ISA ha desarrollado los siguientes estándares avalados algunos de ellos por ANSI o la IEC, los que se aplican alrededor del mundo y pueden ser consultados o adquiridos en las oficinas de la ISA México.

1. ISA-RP2.1-1978 - Mesas de Manómetro

2. ANSI/ISA-S5.1-1984 (R1992) - Instrumentación Símbolos e Identificación

3. ANSI/ISA-S5.2-1976 (R1992) - la Lógica Binaria diagrama para Operaciones de Proceso

4. ISA-S5.3-1983 - Símbolos Gráficos para el Control Distribuido/ Instrumentación Compartida de Exhibición, Sistemas de Computadora y Lógica

5. ANSI/ISA-S5.4-1991 - el Instrumento Enlaza Diagramas

6. ANSI/ISA-S5.5-1985 - Símbolos Gráficos para el Proceso Muestra

7. ANSI/ISA-S7.0.01-1996 - Calidad de Norma para el Instrumento Ventila

8. ISA-S12.0.01-1998 (IEC 79-0 Mod) - Aparato Eléctrico para el Uso en la Clase Yo, Zonifica 0 & 1Hazardous (Secreto) Requerimientos Generales de Ubicaciones

9. ISA-S12.1-1991 - Definiciones y la Información que Pertenece a Instrumentos Eléctricos en Peligrosos (Secretos) Ubicaciones

10. ISA-TR12.2-1995 - la Evaluación de Sistema Intrínsecamente Seguro que Usa el Concepto de Entidad

11. ISA-RP12.2.02-1996 - Recomendaciones para la Preparación, Contenido, y la Organización de Seguridad Intrínseca Controla Dibujos

12. ISA-RP12.4-1996 - Anexos Presurizados

13. ANSI/ISA-RP12.6-1995 - las Prácticas de Cableado para Peligroso (Secreto) Instrumentación de Ubicaciones Separan 1: La Seguridad Intrínseca

14. ANSI/ISA-S12.10-1988 - Clasificación de Area en Peligrosa (Secreta) Ubicaciones de Polvo

15. ANSI/ISA-S12.12-1994 - Nonincendive Equipo Eléctrico para el Uso en la Clase Yo e II, División 2 y Clase III, Divisiones 1 y 2 Peligrosas (Secretas) Ubicaciones

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Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 108

16. ISA-S12.13, Separa I-1995 - Requerimientos de Desempeño, Detectores Combustibles de Gas

17. ISA-RP12.13, Parte II - 1987 - Instalación, Operación, y Mantenimiento de Combustible Instrumentos de Detección de Gas

18. ISA-S12.16.01-1998 (IEC 79-7 Mod) - Aparato Eléctrico para el Uso en la Clase Yo, Zonifico 1 Peligroso (Secreto) las Ubicaciones Escriben de Protección - Seguridad Aumentada "e"

19. ISA-S12.22.01-1998 (IEC 79-1 Mod) - Aparato Eléctrico para el Uso en la Clase Yo, Zonifico 1 Peligroso (Secreto) las Ubicaciones Escriben de Protección - Flameproof "d"

20. ISA-S12.23.01-1998 (IEC 79-18 Mod) - Aparato Eléctrico para el Uso en la Clase Yo, Zonifico 1 Peligroso (Secreto) las Ubicaciones Escriben de Protección - Encapsulation "m"

21. ISA-RP12.24.01-1998 (IEC 79-10 Mod) - la Práctica Recomendada para la Clasificación de Ubicaciones para Instalaciones Eléctricas Clasificó como Clase Yo, Zonifico 0, Zonifico 1, o Zonifico 2

22. ISA-S12.25.01-1998 (IEC 79-5 Mod) - Aparato Eléctrico para el Uso en la Clase Yo, Zonifico 1 Peligroso (Secreto) Ubicaciones: El tipo de Protección - el Polvo Llenando "q".

23. ISA-S12.26.01-1998 (IEC 79-6 Mod) - Aparato Eléctrico para el Uso en la Clase Yo, Zonifico 1 Peligroso (Secreto) las Ubicaciones Escriben de Protección - Petróleo - Inmersión "o"

24. ISA-RP16.1,2,3-1959 - Terminología, Dimensiones y la Seguridad Practica para Metros Indicadores de Area Variable (Rotameters) - RP16.1 Caño de Vaso, RP16.2 Caño de Metal, RP16.3 de Extensión - Caño de Vaso de Tipo

25. ISA-RP16.4-1960 - Nomenclatura y la Terminología para la Extensión - Escribe Area Variable Mide (Rotameters)

26. ISA-RP16.5-1961 - Instalación, Operación, e Instrucciones de Mantenimiento para el Vaso la Area Variable de Caño Mide (Rotameters)

27. ISA-RP16.6-1961 - Métodos y Equipo para la Calibración de Area Variable Mide (Rotameters)

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Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 109

28. ANSI/ISA-S18.1-1979 (R1992) - Annunciator de Sucesiones y Especificaciones

29. ISA-S20-1981 - la Especificación Forma para la Medida de Proceso y Controla Instrumentos, los Elementos Primarios y Controlan Válvulas

30. ISA-S26-1968 - la Respuesta Dinámica que Prueba de Instrumentación de Control de Proceso

31. ISA-RP31.1-1977 - Especificación, Instalación y Calibración de Turbina Flowmeters

32. ISA-S37.1-1975 (R1982) - Eléctrico Terminología y Nomenclatura de Transductor (Anteriormente ANSI MC6.1-1975)

33. ISA-RP37.2-1982 (R1995) - Orienta para Especificaciones y Pruebas para Piezoelectric Transductores de Aceleración para la Prueba Aeroespacial

34. ISA-S37.3-1982 (R1995) - Especificaciones y las Pruebas para la Tensión Empeñan Transductores de Presión

35. ISA-S37.5-1982 (R1995) - Especificaciones y las Pruebas para la Tensión Empeñan Transductores Lineales de Aceleración

36. ISA-S37.6-1982 (R1995) - Especificaciones y las Pruebas para Potentiometric Presionan Transductores

37. ISA-S37.8-1982 (R1995) - Especificaciones y las Pruebas para la Tensión Empeñan Transductores de Fuerza

38. ISA-S37.10-1982 (R1995) - Especificaciones y las Pruebas para Piezoelectric Presionan y Suenan - Presión de Transductores

39. ISA-S37.12-1982 (R1995) - Especificaciones y Pruebas para Potentiometric Transductores de Desalojamiento

40. ISA-RP42.1-1992 - Nomenclatura para el Caño de Instrumento Adapta

41. ANSI/ISA-S50.02, Separa 2-1992 - Fieldbus de Norma para el Uso en Sistemas Industriales de Control Separa 2: La Especificación Física de Capa y Atiende de Definición

42. ANSI/ISA-S50.02, Separa 3-1997 - Fieldbus de Norma para el Uso en Sistemas Industriales de Control Separa 3: Los Datos Vinculan Servicio de Definición

Page 113: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 110

43. ANSI/ISA-S50.02, Separa 4-1997 - Fieldbus de Norma para el Uso en Sistemas Industriales de Control Separa 4: Los Datos Vinculan Especificación Protocolar

44. ANSI/ISA-S50.1-1982 (R1992) - Compatibilidad de Señales Analógicas para Instrumentos Electrónicos de Proceso Industrial

45. ANSI/ISA-S51.1-1979 (R1993) - Procesa Terminología de Instrumentación

46. ISA-RP52.1-1975 - Ambientes Recomendados para Laboratorios de Normas

47. ISA-RP55.1-1975 (R1983) - la Quincallería que Prueba de Computadoras Digitales de Proceso

48. ISA-RP60.1-1990 - Controla Instalaciones de Centro

49. ISA-RP60.2-1995 - Controla Centro Terminología y Guía de Diseño

50. ISA-RP60.3-1985 - el Humano que Diseña para Centros de Control

51. ISA-RP60.4-1990 - Documentación para Centros de Control

52. ISA-RP60.6-1984 - Nameplates, Etiqueta, y Etiqueta para Centros de Control

53. ISA-RP60.8-1978 - Guía Eléctrica para Centros de Control

54. ISA-RP60.9-1981 - Guía de Cañería para Centros de Control

55. ISA-RP60.11-1991 - Embalando, Embarcando y Manejando para Centros de Control

56. ANSI/ISA-S67.01-1994 - Instalación de Transmisor y Transductor para Aplicaciones Nucleares de Seguridad

57. ANSI/ISA-S67.02.01-1996 - Seguridad Nuclear - el Conexo Instrumento que Siente Tubería y Cañería de Línea Norma para el Uso en Plantas Nucleares de Poder

58. ISA-S67.03-1982 - Norma para la Agua Liviana Presión Refrigerante de Reactor el Linde Escapa Detección

59. ANSI/ISA-S67.04, Separa I-1994 - Setpoints para la Seguridad Nuclear - Conexa Instrumentación

Page 114: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 111

60. ISA-RP67.04, Separa II - 1994 - Metodologías para la Determinación de Setpoints para la Seguridad Nuclear - Conexa Instrumentación

61. ANSI/ISA-TR67.04.08-1996 - Setpoints para Sequenced de Acciones

62. ISA-S67.06-1984 - el Tiempo de Respuesta que Prueba de Seguridad Nuclear - Conexo Instrumento Canaliza en Plantas Nucleares de Poder

63. ANSI/ISA-S67.10-1994 - Prueba - Línea Norma de Tubería y Cañería para el Uso en Plantas Nucleares de Poder

64. ANSI/ISA-S67.14-1994 - Requisitos y la Adveración de Instrumentación y Controla Técnicos en Instalaciones Nucleares

65. ANSI/ISA-S71.01-1985 - Condiciones Ambientales para la Medida de Proceso y Controla Sistemas: La temperatura y Humedad

66. ISA-S71.02-1991 - Condiciones Ambientales para la Medida de Proceso y Controla Sistemas: Energice

67. ANSI/ISA-S71.03-1995 - Condiciones Ambientales para la Medida de Proceso y Controla Sistemas: Las Influencias Mecánicas

68. ANSI/ISA-S71.04-1985 - Condiciones Ambientales para la Medida de Proceso y Controla Sistemas: Contaminants Aerotransportado

69. ISA-S72.01-1985 - PROWAY-LAN Carretera Industrial de Datos

70. ANSI/ISA-S72.02-1993 - Especificación de Mensaje de Fabricación: La Norma de Compañero para el Proceso Controla (Idéntica a ISO/IEC 9506-6)

71. ISA-RP74.01-1984 - Aplicación e Instalación de Continuo - Cinturón Weighbridge Escama

72. ISA-S75.01-1985 (R1995) - Ecuaciones de Corriente para Clasificar Válvulas de Control

73. ANSI/ISA-S75.02-1996 - Controla Procedimientos de Prueba de Capacidad de Válvula

74. ISA-S75.03-1992 - Dimensiones cara a cara para Flanged el Integral Globo - Diseña Cuerpos de Válvula de Control (ANSI Clases 125, 150, 250, 300, y 600)

Page 115: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 112

75. ANSI/ISA-S75.04-1995 - las Dimensiones cara a cara para Flangeless Controlan Válvulas (ANSI Clases 150, 300 y 600)

76. ISA-TR75.04.01-1998 - Controla Estabilidad de Posición de Válvula

77. ANSI/ISA-S75.05-1983 - Controla Terminología de Válvula

78. ISA-S75.07-1997 - la Medida de Laboratorio de Ruido Aerodinámico Generada por Válvulas de Control

79. ISA-S75.08-1985 (R1996) - las Dimensiones cara a cara Instaladas para Flanged Sujetan o Pellizcan Válvulas

80. ISA-S75.11-1985 (R1997) - Característica Inherente de Corriente y Rangeability de Válvulas de Control

81. ANSI/ISA-S75.12-1993 - las Dimensiones cara a cara para el Enchufe Soldan - el Fin y Atornillado - Fin el Globo - Diseña Válvulas de Control (ANSI Clases 150, 300, 600, 900, 1500, y 2500)

82. ISA-S75.13-1996 - Método de Evaluar el Desempeño de Positioners con el Aporte Analógico Señaliza y Rendimiento Neumático

83. ANSI/ISA-S75.14-1993 - las Dimensiones cara a cara para Buttweld - Terminan Globo - Diseña Válvulas de Control (ANSI Clase 4500)

84. ANSI/ISA-S75.15-1994 - las Dimensiones cara a cara para Buttweld - Terminan Globo - Diseña Válvulas de Control (ANSI Clases 150, 300, 600, 900, 1500 y 2500)

85. ANSI/ISA-S75.16-1994 - Dimensiones cara a cara para Flanged el Globo - Diseña Cuerpos de Válvula de Control (ANSI Clases 900, 1500 y 2500)

86. ANSI/ISA-S75.17-1989 - Controla Ruido Aerodinámico de Válvula Prognóstico

87. ANSI/ISA-S75.19-1995 - Prueba Hidrostática de Válvulas de Control

88. ANSI/ISA-S75.20-1991 - Dimensiones cara a cara para Flanged el Separable Globo - Diseña Válvulas de Control (ANSI Clases 150, 300, y 600)

89. ISA-RP75.21-1989 (R1996) - Procesa Presentación de Datos para Válvulas de Control

Page 116: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 113

90. ISA-S75.22-1992 (R1996) - Encara - a - Centerline de Dimensiones para Flanged el Globo - Diseña Angular Cuerpos de Válvula de Control (ANSI Clases 150, 300, y 600)

91. ISA-RP75.23-1995 - Consideraciones para Evaluar Válvula de Control Cavitation

92. ISA-RP76.0.01-1998 - Analizador Aceptación e Inspección de Sistema

93. ANSI/ISA-S77.20-1993 - el combustible basado en petróleo Energiza Simuladores de Planta - Requerimientos Funcionales

94. ISA-S77.41-1992 - el combustible basado en petróleo Energiza Controles de Combustión de Caldera de Planta

95. ANSI/ISA-S77.42-1987 - el combustible basado en petróleo Planta Feedwater el Sistema de Control - Tamborilea Tipo

96. ANSI/ISA-S77.43-1994 - el combustible basado en petróleo Energiza la Unidad de Planta/Planta el que Desarrollo de Demanda (Tamborilee - Tipo)

97. ANSI/ISA-S77.44-1995 - el combustible basado en petróleo Planta el Sistema de Control de Temperatura de Vapor - Tamborilea Tipo

98. ISA-TR77.60.04-1996 - el combustible basado en petróleo Energiza Planta Humano - Máquina de Interfase - CRT de Exhibiciones

99. ANSI/ISA-S77.70-1994 - el combustible basado en petróleo Energiza Planta el Instrumento que Entuba Instalación

100. ANSI/ISA-TR77.81.05-1995 - Interfases Estándards de Software para CEMS la Exactitud Relativa Prueba Datos de Revisación

101. ANSI/ISA-S82.01-1994 - la Norma de Seguridad para la Prueba Eléctrica y Electrónica, Midiendo, Controlando, y Relacionando Equipo - Requerimientos Generales ( Norma Armonizada a IEC de Publicación 1010-1)

102. ANSI/ISA-S82.02.02-1996 (IEC 1010-2-031) - los Requerimientos de Seguridad para el Equipo Eléctrico para la Medida, Controlan, y el Laboratorio Usa (Idéntico a IEC 1010-2-031: Los Requerimientos Particulares para las Asambleas apretadas de mano de Sonda para la Medida Eléctrica y Prueban)

103. ANSI/ISA-S82.02.04-1996 (IEC 1010-2-032) - los Requerimientos de Seguridad para el Equipo Eléctrico para la Medida, Controlan, y el Laboratorio Usa (Idéntico a IEC

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Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 114

1010-2-032: Los Requerimientos Particulares para Grapas Actuales apretadas de mano para la Medida Eléctrica y Prueban)

104. ANSI/ISA-S82.03-1988 - la Norma de Seguridad para la Prueba Eléctrica y Electrónica, Midiendo, Controlando, y Relacionando Equipo ( Medida de Proceso Electrónico y Eléctrico y Equipo de Control) ( Enmienda Parcial y Redesignation de ANSI C39.5-1974)

105. ANSI/ISA-S84.01-1996 - Aplicación de Seguridad Instrumented de Sistemas para las Industrias de Proceso YO ANSI/ISA-S88.01-1995 - el Lote Controla Parte 1: Modela y Terminología YO ISA -TR88.0.03-1996 - Posible Presentación de Procedimiento de Receta Formatos

106. ANSI/ISA-S91.01-1995 - Identificación de Emergencia Controles y Sistemas de Paro Que Son Críticos para Mantener Seguridad en proceso las Industrias

107. ISA-S92.0.01, Separa I-1998 - Requerimientos de Desempeño para el Gas Tóxico - Detección de Instrumentos: El Hidrógeno Sulfide (Reemplaza ISA-S12.15, Parte I-1990) V ISA-RP92.0.02, Separa II - 1998 - Instalación, Operaciones, y Mantenimiento de Tóxico Instrumentos de Detección de Gas: El Hidrógeno Sulfide (Reemplaza ISA-RP12.15, Separa II - 1990)

108. ANSI/ISA-S92.02.01, Separa I-1998 - Requerimientos de Desempeño para Instrumentos de Detección de Monóxido de Carbón (50-1000 ppm Escala Llena)

109. ISA-RP92.02.02, Separa II - 1998 - Instalación, Operación, y Mantenimiento de Instrumentos de Detección de Monóxido de Carbón (50-1000 ppm Escala Llena)

110. ISA-S92.03.01-1998 - Requerimientos de Desempeño para Instrumentos de Detección de Amoníaco (25-500 ppm)

111. ANSI/ISA-S92.04.01, Parte I-1996 - los Requerimientos de Desempeño para Instrumentos Usaron para Detectar Oxígeno - Deficiente/Oxígeno - Enriquecidas Atmósferas

112. ISA-RP92.04.02, Separa II - 1996 - Instalación, Operación, y el Mantenimiento de Instrumentos usó para Detectar Oxígeno - Deficiente/Oxígeno - Enriquecidas Atmósferas

113. ISA-S92.06.01-1998 - Requerimientos de Desempeño para Instrumentos de Detección de Cloro (0.5-30 ppm Escala Llena)

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Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 115

114. ISA-MC96.1-1982 - Medida de Temperatura Thermocouples

NORMAS ISA

ISA-RP2.1-1978 - Manometer Tables

ISA-5.1-1984 (R1992) - Instrumentation Symbols and Identification (Formerly ANSI/ISA-5.1-1984. [R1992])

ISA-5.2-1976 (R1992) - Binary Logic Diagrams for Process Operations (Formerly ANSI/ISA-5.2- 1976 [R1992])

ISA-5.3-1983 - Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer Systems

ISA-5.4-1991 - Instrument Loop Diagrams (Formerly ANSI/ISA-5.4-1991)

ISA-5.5-1985 - Graphic Symbols for Process Displays

ANSI/ISA-12.00.01-2002 (IEC 60079-0 Mod) - Electrical Apparatus for Use in Class I, Zones 0, 1 & 2 Hazardous (Classified) Locations - General Requirements

ANSI/ISA-12.01.01-1999 - Definitions and Information Pertaining to Electrical Instruments in Hazardous (Classified) Locations

ANSI/ISA-12.02.01-2002 (IEC 60079-11 Mod) - Electrical Apparatus for Use in Class I, Zones 0, 1, & 2 Hazardous (Classified) Locations - Intrinsic Safety “i”

ISA-TR12.2-1995 - Intrinsically Safe System Assessment Using the Entity Concept

ISA-RP12.2.02-1996 - Recommendations for the Preparation, Content, and Organization of Intrinsic Safety Control Drawings

ANSI/ISA-12.04.01-2003 (IEC 60079-2 Mod) - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres Part 2 Pressurized Enclosures “p”

ISA-RP12.4-1996 - Pressurized Enclosures

ANSI/ISA-RP12.06.01-2003 - Recommended Practice for Wiring Methods for Hazardous (Classified) Locations Instrumentation Part 1: Intrinsic Safety (Formerly ANSI/ISA-RP12.06.01-1995 [R2002])

ANSI/ISA-TR12.06.01-1999 - Electrical Equipment in a Class I, Division 2/Zone 2 Hazardous Location

ISA-12.10-1988 - Area Classification in Hazardous (Classified) Dust Locations

ANSI/ISA-12.12.01-2000 - Nonincendive Electrical Equipment for Use in Class I and II, Division 2 and Class III, Divisions 1 and 2 Hazardous (Classified) Locations

Page 119: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 116

ANSI/ISA-12.12.02-2003 (IEC 60079-15-1987) - Electrical Apparatus for Use in Class I, Zone 2 Hazardous (Classified) Locations - Type of Protection “n”

ISA-RP12.12.03-2002 - Recommended Practice for Portable Electronic Products Suitable for Use in Class I and II, Division 2, Class I Zone 2 and Class III, Division 1 and 2 Hazardous (Classified) Locations

ANSI/ISA-12.13.01-2003 (IEC 61779-1 through 5 Mod) - Performance Requirements for Combustible Gas Detectors

NORMAS MEXICANAS DE MEDICIÓN Norma Oficial Mexicana NOM-038-SCFI-1994, Instrumentos de medición

NOM-005-SCFI-1994 Instrumentos de medición - Sistemas para medición y despacho de gasolina y otros combustibles líquidos.

NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida. NOM-010-SCFI-1994 Instrumentos de medición - Instrumentos para pesar de

funcionamiento no automático - Requisitos técnicos y metrológicos NOM-011-SCFI-2004 Instrumentos de medición - Termómetros de líquido en vidrio para

uso general - Especificaciones y métodos de prueba NOM-012-SCFI-1994 Medición de flujo de agua en conductos cerrados de sistemas

hidráulicos - Medidores para agua potable fría - Especificaciones NOM-013-SCFI-2004 Instrumentos de medición - Manómetros con elemento elástico -

Especificaciones y métodos de prueba NOM-014-SCFI-1997 Medidores de desplazamiento positivo tipo diafragma para gas

natural o LP. Con capacidad máxima de 16 m3/h con caída de presión máxima de 200 Pa (20,40 mm de columna de agua)

NOM-038-SCFI-2000 Pesas de clases de exactitud E1, E2, F1, F2, M1, M2 y M3.

NOM-041-SCFI-1997 Instrumentos de medición - Medidas volumétricas metálicas cilíndricas para líquidos de 25 ml hasta 10 L.

NOM-042-SCFI-1997 Instrumentos de medición - Medidas volumétricas metálicas con cuello graduado para líquidos con capacidades de 5 L, 10 L y 20 L

NOM-044-SCFI-1999 Instrumentos de medición - Watthorímetros electromecánicos - Definiciones, características y métodos de prueba

NOM-045-SCFI-2000 Instrumentos de medición - Manómetros para extintores NOM-048-SCFI-1997 Instrumentos de medición - Relojes registradores de tiempo -

Alimentados con diferentes fuentes de energía.

NOM-127-SCFI-1999 Instrumentos de medición - Medidores multifunción para sistemas eléctricos - Especificaciones y métodos de prueba

Normas Oficiales Mexicanas de Emergencia en materia de Metrología

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Manual de Capacitación Tecnológico

Normas que aplican en lo General

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 117

NOM-EM-011-SCFI-2004

Instrumentos de medición - Sistema para medición y despacho de gasolina y otros combustibles líquidos - Especificaciones, métodos de prueba y de verificación.

PROY-NOM-005-SCFI-2004

La presente Norma se complementa con las siguientes normas vigentes: NOM-008-SCFI Sistema General de Unidades de Medida. NOTA: La clase de exactitud media M2 establecida para las pesas a que se refiere la presente Norma, no está incluida en la Norma Oficial Mexicana NOM-039-SCFI vigente

NMX-AA-40 Clasificación de ruidos

NMX-AA-41 Determinación del nivel sonoro emitido por biciclos y triciclos motorizados

NMX-AA-59 Sonómetros de precisión

NMX-I-101/4 Terminología empleada en electroacústica

NOM-008-SCFI Sistema general de unidades de medida

NOM-082-ECOL-1994 Que establece los límites máximos permisibles de emisión de ruido de las motocicletas y triciclos motorizados nuevos en planta y su método de medición.

MANUAL DE NORMAS JIS SOBRE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Las normas que contiene son: JIS B 7506-1989 Bloques Patrón

JIS B 7507-1993 Calibrador con Vernier, con Carátula y Digital

JIS B 7517-1993 Medidor de Alturas con Vernier, con Carátula y Digital

JIS B 7502-1994 Micrómetros

JIS B 7544-1981 Micrómetros de Profundidad

JIS B 7503-1997 Indicadores de Carátula

JIS B 7533-1990 Indicadores de Control tipo Pestaña (tipo Palanca)

JIS B 7515-1982 Medidores de Agujeros

JIS B 0601-1982 Definiciones y Designación de la Rugosidad Superficial

JIS B 7184-1999 Proyectores de Perfiles

JIS B 7540-1972 Bloques en "V"

JIS B 7513-1992 Superficies Planas de Referencia

JIS B 7512-1993 Cintas de Acero para Medición

JIS B 7153-1995 Microscopios de Medición

JIS B 7516-1987 Reglas Metálicas

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Manual de Capacitación Tecnológico

Glosario de Términos Tecnológicos

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 118

C Cr factor de flujo critico

C COURSE Ajuste Grueso.

F F.S. Rango máximo es un rango de valores, el valor mínimo debe ser menor o igual valor al máximo del rango.

F FINE Ajuste fino.

F FUNCTION Función es

F FUSED Fusible: Aparato cuyo cometido es el de interrumpir el circuito en

el que está intercalado, por fusión de uno de sus elementos,

cuando la intensidad que recorre el elemento sobrepasa, durante

un tiempo determinado, un cierto valor.

I INPUT Señal de Entrada: sistema de entrada de informacion

I IONIZACION ELECTRICA DEL AIRE

Se aplica este término a las moléculas del aire que contienen pequeñas cargas eléctricas (positivas o negativas), fenómeno que se da normalmente en el aire que respiramos. Tales moléculas cargadas de electricidad se llaman IONES. Hay pues iones positivos y negativos, y están naturalmente en una proporción de cinco a cuatro en una atmósfera equilibrada. En las ciudades hay un exceso de iones positivos, mientras que en el campo y en las sierras abundan los negativos.

K K, coeficiente de recuperación de la válvula depende del tipo de válvula y también es un resultado de las pruebas de flujo.

M MEASURE Medición: Es asignar números o símbolos para poder clasificar un algo o un fenómeno. Es el resultado de la comparación cuantitativa de una variable de un fenómeno o situación con un patrón pre-establecido, el cual debe ser estable, reproducible y universalmente conocido y aceptado

M MMD Multimetro Digital: Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester, es un instrumento electrónico de medida que combina varias funciones en una sola unidad. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y ohmetro. Es utilizado frecuentemente por personal de reparaciones en toda la gama de electrónica y electricidad.

O OL Sobrecarga: Se dice que en un circuito o instalación hay sobrecarga o está sobrecargada, cuando la suma de la potencia de los aparatos que están a él conectados, es superior a la potencia para la cual está diseñado el circuito de la instalación.

O OUTPUT

Señal de Salida: producto que resulta de la combinación de los diversos factores o inputs de produccion

P PC

Presión critica del líquido, en psia: La presión crítica es una característica de cualquier sustancia, que define el campo

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Manual de Capacitación Tecnológico

Glosario de Términos Tecnológicos

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 119

en el que ésta puede transformarse en vapor en presencia del líquido correspondiente.

P

Pv

presión de vapor del liquido, en psia: La presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión a la que a cada temperatura la fase líquida y vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas.Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado liquido, proceso denominado "sublimación" o el proceso inverso llamado "deposición", también se produce una presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relación inversamente proporcional con las Fuerzas de Atracción Intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado.

P

PLASMA:

Gas normalmente muy caliente, ionizado, constituido por iones positivos y electrones en número casi igual, por lo que es eléctricamente neutro. difiere de los gases ordinarios en que es muy buen conductor de la electricidad y es afectado por los campos magnéticos; por sus características especiales se le considera como el cuarto estado de la materia. las estrellas están formadas por plasma, el cual se obtiene también en las descargas eléctricas muy fuertes a través de gases.

R RANGE Rango.

R Rc Razón de presión critica

R

RMS

Voltaje medio cuadrático: La corriente alterna y los voltajes (cuando son alternos) se expresan de forma común con su valor efectivo o RMS (Root Mean Square – raíz media cuadrática). Cuando se dice que en nuestras casas tenemos 120 voltios o 220 voltios, éstos son valores RMS o eficaces

R

RTD

Detector Termometrico de Resistencia: Cuando se usa un alambre de metal puro para la medición de temperatura , se le refiere como detector resistivo de temperatura , o RTD ( por las siglas en ingles de resistive temperature detector).

S SELFT-TEST Auto-prueba.

S SET TEMP Ajuste de temperatura.

S SET/READ Ajuste/Lectura

S SIMULATE

Simulación: La simulación es reproducir el ambiente, las variables (rasgos, apariencia, características, contexto) de un sistema real.

Page 123: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Glosario de Términos Tecnológicos

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 120

Es imitar una situación del mundo real en forma matemática. La simulación constituye una técnica económica que nos permite ofrecer varios escenarios posibles de una situación y nos permite equivocarnos sin provocar efectos sobre el mundo real (por ejemplo un simulador de vuelo o conducción).

S STEP Paso.

S SOURCE Fuente: En electricidad se entiende por fuente al elemento activo que es capaz de generar una diferencia de potencial (d. d. p.) entre sus bornes o proporcionar una corriente eléctrica.

V VCA Volts de corriente alterna: es el voltaje de corriente alterna La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda sinoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.

V VCC Volts de corriente continua: cc es Voltaje en corriente directa, por lo que en esa indicación significa que alli debes conectar el terminal positivo de la fuente en corriente directa que vayas a utilizar.

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Manual de Capacitación Tecnológico

Formato de Anexos Técnicos del Módulo

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 121

No. DE DOCUMENTO

TÍTULO FECHA DE EMISIÓN

REVISIÓNNo.

NIVEL DE RIESGO

312-42610-IT-400

Revisión, clasificación de permiso y orden de trabajo para el Departamento de Administración del Mantenimiento de Instrumentos

2004/12/28 05 BAJO

312-42610-IT-403 Mantenimiento Preventivo a Circuitos de Alarma por Alto-Bajo Nivel

2005/01/12 05 BAJO

312-42610-IT-404 Mantenimiento Preventivo a Circuitos de Alarma por Alta-Baja Presión

2005/01/24 05 BAJO

312-42610-IT-405 Mantenimiento Preventivo a Circuitos de Control

2006/06/01 06 BAJO

312-42610-IT-406

Mantenimiento Preventivo a Circuitos de Protección de los Equipos de Bombeo por Baja Presión de Lubricación

2005/02/01 05 BAJO

312-42610-IT-407 Mantenimiento Preventivo a Circuitos Lógicos de Protección

2005/02/03 05 BAJO

312-42610-IT-409 Mantenimiento Preventivo a Indicadores Locales de Nivel Tipo Cristal

2005/02/09 05 BAJO

312-42610-IT-410 Mantenimiento Preventivo a Indicadores Locales de Presión (Manómetros y Vacuómetros)

2005/02/10 05 BAJO

312-42610-IT-411

Mantenimiento Preventivo a Indicadores Locales de Temperatura (Termómetros Bimetálicos)

2005/02/02 05 BAJO

312-42610-IT-412 Mantenimiento Preventivo a los Analizadores Continuos

2005/02/03 05 BAJO

312-42610-IT-413 Mantenimiento Preventivo a Sistemas de Secado de Aire de Instrumentos

2005/02/03 05 BAJO

312-42610-IT-419 Calibración de indicadores (tablero)

2005/02/04 05 BAJO

312-42610-IT-420 Calibración de interruptores Electrónicos

2005/04/14 05 BAJO

312-42610-IT-427 Desconectado y conectado de cilindro de cloro del sistema de cloración

2005/08/01 00 MEDIO

312-42610-IT-428 Manejo de equipo contaminado con HF en plantas de Alquilación.

2005/09/01 00 ALTO

312-42610-IT-430 Descarga de CO2 por detección de humo en cuartos satélite de la Refinería

2005/10/01 00 BAJO

312-42610-IT-431 Mantenimiento preventivo a transmisores de nivel tipo radar,

2005/11/01 00 BAJO

Page 125: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Formato de Anexos Técnicos del Módulo

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 122

marca L&J en tanques de almacenamiento (telemedición)

No. DE DOCUMENTO TÍTULO

FECHA DE EMISIÓN

REVISIÓNNo.

NIVEL DE RIESGO

312-42610-IT-432

Mantenimiento preventivo a transmisores de nivel tipo palpador, marca L&J en tanques de almacenamiento (telemedición.)

2005/11/15 00 BAJO

312-42610-IT-433

Mantenimiento preventivo a transmisores de nivel tipo palpador (marca Enraf Nonius) en tanques de almacenamiento (telemedición)

2005/11/15 00 BAJO

312-42610-IT-434 Mantenimiento preventivo a medidores de dispersión térmica marca FCI MODELO GF 90/92”

2006/01/02 00 BAJO

312-42610-PO-401 Programas de Mantenimiento y Calibración del Departamento de Mantenimiento de Instrumentos

2005/01/04 10 BAJO

312-42610-PO-402 Control y Calibración de Equipo de Inspección, Medición y Prueba

2005/04/04 09 BAJO

312-42610-PO-403 Control de cambios en puntos de ajuste de alarmas en el S.C.D. TXP SIEMENS

2005/09/01 00 BAJO

312-42610-PO-404 Control de By Pass de Protecciones (alarmas y disparos) en monitores Bently-Nevada 3500

2005/11/30

00 BAJO

Page 126: 10 ManualVariableProceso Total

Manual de Capacitación Tecnológico

Formato de Bibliografía y Referencias de Consulta

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 123

Douglas m. Considine(ed.). "Manual De Instrumentacion Aplicada", Compañia Editorial Continental, S.A.

Multímetro Digital, Marca: FLUKE, Modelo: 787. Año de Edición 1998. Proporcionado por: Laboratorio de Metrología de Petroquímica Morelos S.A. de C.V.

John h. Perry p.d. "Manual Del Ingeniero Quimico", Union Tipografica Editorial Hispano Americana, 3a. Edicion.

Calibrador Multifunciones, Marca: FLUKE, Modelo: 702/743B. Año de Edición 1998. Proporcionado por: Laboratorio de Metrología de Petroquímica Morelos S.A. de C.V.

Grady c. Carroll"Manual De Servicio De Instrumentacion Industrial", Editorial Labor.

Electrónica de potencia. Mc Graw Hill

Dushman, s. “Scientific Foundations Of Vacuum Technique, "John Wiley & Sons, Inc., New York. 1949.

Electrónica Industrial. Isa- Simec Inc.

Hunt, l.b. "The History Of Pressure Responsive Elements", j. Sci. Instr.,1944.

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Giacobbe, J.B., And A.M. "Bounds Selectioning Working Bourdon Tube Materials", Instr., Mfg.,1952.

Smith, c. L., “Liquid Measurement Technology,” Chemical Engineering, Abril 3, 1978.Zientara, Detis E., “Measuring Process Variables,” Chemical Engineeting, 1972.

“Metrología Básica” Impartido por la Compañía: CaTeYsA, S.C. Proporcionado por: Laboratorio de Metrología de Petroquímica Morelos S.A. de C.V.

Kern, R., “How to Size Flowmeters,” Chemical Engineering, 1975. “Handbook Flowmeter Oritice Sizing,” Handbook No. lOB9000, Fischer Porter Co., Warminster, Pa.

Spink, L. K., “Principies and Practice of Flow Meter Engineering,” The Foxboro Co., Foxboro, Mass.

Kern, R., “Measuring Flow in Pipes with Orifices and Nozzles,” Chemical Engineering, 1975.

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“Process Control Instrumentation,” Publicaciones de la Foxboro Co. 105A-15M-4/71, Foxboro, Mass.

Taylor Instrument Co., “Differential Pressure Transmitter Manual, IB-12B215.” “Control Valve Handbook,” Fisher Controls Co, Marshaltown, Iowa.

“Masoneilan Handbook for Control Valve Sizing,” Masoneilan Intemational, Inc., Norwood, Mass.

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Manual de Capacitación Tecnológico

Formato de Bibliografía y Referencias de Consulta

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 124

Piezoelectric Accelerometers," Report No. 59061, Technisch Physische Dieust T.N.O., Ent. H. Delft, Holland, 1959.

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Barton, J.R., "A Note on the Evaluation of Designs of Transducers for the Measurement of Dynamic Pressures in Liquid Systems," Instrument Notes, Statham Laboratories,1954.

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Morris, H. J., "Dynamic Response of Shell and Tube Heat Exchangers to Temperature Disturbances," Automatic and Remote Control, 4, Butterworths Scientific Publications, London, England 1961.

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Formato de Bibliografía y Referencias de Consulta

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 125

Lees, Sidney, "Interpreting Dynamic Measurements of Physical Systems," Trans. Amer. Soc. Mech. Engrs., 80,1958.

Clements, William C., Jr., and Karl B. Schnelle, Jr., "Pulse Testing for Dynamic Analysis," I&EC Process Design and Development, 2,1963.

Banham, James W., Jr., "Obtain Process Dynamics by Pulse Testing," Control Engineering, 1965.

Instrumentación industrial, Autor Antonio Creus Solé, Publicado en 2005, Marcombo, ISBN 8426713610

Electronica de potencia, Autor Muhammad H. Rashid , Virgilio González y Pozo Publicado en 2004, Pearson Educación, 878 páginas, ISBN 9702605326.

Compendio de electrónica, Autor André Fouillé, Publicado en 1979, Marcombo, ISBN 8426703607

Eckman, Donald P., "Automatic Process Control," John Wiley, 1958, Harrison, J. W., Jr., "Comparison of Control Valve Frequency Response Under Wet and Dry Conditions." Presented at Sixth Annual Southeastern Conference and Exhibit of ISA at Pensacola, Florida, 1960

Tecnología de sistemas de control, Autor Cecilio Angulo Bahón, Colaborador Cristóbal Raya Giner, Publicado en 2004, Edicions UPC,ISBN 8483017784.

Bibliografía Electrotecnia, Autor José García Trasancos, Publicado en 2006, Cengage Learning EditoresTechnology & Engineering/ Electronics / General ISBN 8428329214.

Problemas de electrotecnia , Autor Isidoro Segura Heras, Eva Teresa Serna Calvo Colaborador Eva Teresa, Publicado en 2002, Ed. Univ. Politéc. ValenciaTechnology /Engineering/ General, 211 páginas, ISBN 8497051807.

Manual de instalaciones eléctricas residenciales, Autor Gilberto Enríquez Harper, Publicado en 1996, Editorial LimusaTechnology & Engineering/ Electrical, ISBN 9681851951.

ABC de las instalaciones eléctricas industriales, Autor Gilberto Enríquez Harper Publicado en 2000, Editorial LimusaTechnology & Engineering/ Electrical, ISBN 9681819357

Manual practico de instalaciones eléctricas, Autor Gilberto Enríquez Harper, Publicado en 2004, Editorial LimusaTechnology / Electricity, ISBN 968186445X

Bibliografía: Controladores, Controladores lógicos, Autor Manuel Álvarez Pulido Publicado en 2004, Marcombo, ISBN 8426713475

Instrumentación industrial Autor Antonio Creus Solé Publicado en 2005 Marcombo ISBN 8426713610 Tecnología de sistemas de control Autor Cecilio Angulo Bahón Colaborador Cristóbal Raya Giner Publicado en 2004 Edicions UPC 180 páginas ISBN 8483017784 Electronica de potencia Autor Muhammad H. Rashid , Virgilio González y Pozo Publicado en 2004 Pearson Educación 878 páginas ISBN 9702605326

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Formato de Bibliografía y Referencias de Consulta

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 126

Bibliografía Electrotecnia Autor José García Trasancos Publicado en 2006 - Cengage Learning Editores - Technology & Engineering / Electronics / General ISBN 8428329214 Compendio de electrónica Autor André Fouillé Publicado en 1979 Marcombo 305 páginas ISBN 8426703607 Problemas de electrotecnia Autor Isidoro Segura Heras, Eva Teresa Serna Calvo Colaborador Eva Teresa Publicado en 2002 - Ed. Univ. Politéc. Valencia - Technology / Engineering / General 211 páginas ISBN 8497051807 Manual de instalaciones eléctricas residenciales Autor Gilberto Enríquez

Publicado en 1996 - Editorial Limusa - Technology & Engineering / Electrical 456 páginas ISBN 9681851951 Manual practico de instalaciones eléctricas Autor Gilberto Enríquez Harper Publicado en 2004 - Editorial Limusa - Technology / Electricity 357 páginas ISBN 968186445X ABC de las instalaciones eléctricas industriales

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Formato de Bibliografía y Referencias de Consulta

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 127

Autor Gilberto Enríquez Harper Publicado en 2000 - Editorial Limusa - Technology & Engineering / Electrical 580 páginas ISBN 9681819357 Bibliografía: Controladores Controladores lógicos Autor Manuel Álvarez Pulido Publicado en 2004 Marcombo ISBN 8426713475 Convertidores de frecuencia, controladores de motores y SSR Autor Manuel Álvarez Pulido Publicado en 2000 - Marcombo - Technology & Engineering / Engineering (General) 160 páginas ISBN 8426712681 Microcontroladores avanzados: dsPIC Autor José María Angulo Usategui Publicado en 2006 - Cengage Learning Editores - Computers / General 768 páginas ISBN 8497323858 Bibliografía: Transmisores Instrumentación industrial Autor Antonio Creus Solé Publicado en 2005 Marcombo ISBN 8426713610 Sistemas electrónicos de comunicaciones Autor Roy Blake Traducido por Francisco Sánchez Fregoso

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Formato de Bibliografía y Referencias de Consulta

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 128

Publicado en 2004 Cengage Learning Editores ISBN 9706863656 Satélites de radioaficionados Autor Pablo Cruz Corona Publicado en 1994 - Marcombo - Technology & Engineering / General ISBN 8426709664 Bibliografía: Sistemas digitales Sistemas Electronicos digitales Autor Enrique Mandado Perez Publicado en 1998 Marcombo ISBN 8426711707 Tecnologías y redes de transmisión de datos Autor Enrique Herrera Pérez Publicado en 2003 Editorial Limusa 312 páginas ISBN 9681863836 Fluke catalog. Process Calibration Tools 6920 Seaway Blvd., Everett, WA USA 98203 PO Box 9090, Everett, WA USA 98206 Multímetro Digital, Marca: FLUKE, Modelo: 787. Año de Edición 1998. Proporcionado por: Laboratorio de Metrología de Petroquímica Morelos S.A. de C.V. Calibrador Multifunciones, Marca: FLUKE, Modelo: 702/743B. Año de Edición 1998. Proporcionado por: Laboratorio de Metrología de Petroquímica Morelos S.A. de C.V. SKF, Condition Monitoring Sistema programable para monitoreo y protección de maquinaria M800A CIA. GIRSA (Grupo industrial Rubalcava SA de CV) Pp. 1-28

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Formato de Bibliografía y Referencias de Consulta

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 129

Manual del fabricante BENTLY NEVADA The 3300 XL NSv™ Proximitor® Module supports most applications of the NSv™ probe, such as with 3300 and 3500 Series Machinery Protection Systems. The 170150 Dual Proximitor® Module is specifically designed for use with Bently Nevada's Mike Hanifan Applications Engineer Bently Nevada Corporation 1631 Bently Parkway South Minden, NV 89423 Phone: (775) 782-3611 Fax: 775-782-9294 Catalogo de productos garlock Garlock Sealing Technologies 1666 Division Street Palmyra, New York 14522 USA 1-315-597-4811 1-800-448-6688 Fax: 1-800-543-0598 1-315-597-3290

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Formato de Informe de Resultados del Curso

Fecha de Elaboración: Nov. 2007 Fecha de Revisión: Abril 2009 Estado de la Revisión: Intermedio

Especialidad: Mantenimiento de Instrumentos Tiempo de Realización

56 Hrs. Nivel 5 07 Módulo: Registradores e Indicadores Categoría: Operario Especialista

01 Curso: Variables de Proceso

Nombre del Instructor: 130

ORGANISMO

CENTRO DE TRABAJO

ESPECIALIDAD

1. Alcance de los Objetivos 2. Valoración de los Participantes del Grupo 3. Del desempeño de las actividades 4. De las Prácticas 5. Logros del curso 6. Socialización de los participantes 7. Faltantes del Curso 8. Propuestas en el Curso 9. Instalaciones 10. Limitaciones 11. Conclusiones