Instrumentos analizadores

7/26/2019 Instrumentos analizadores

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1. INSTRUMENTOS ANALIZADORES

Los instrumentos analizadores, son herramientas de medidas que

capturan datos de variables fsicas (temperatura, masa, tiempo, caudal, nivel,

peso, humedad, longitud, viscosidad, velocidad, frecuencias, entre otros) y

variables qumicas (pH, conductividad elctrica, redox) los cuales son

refleados de una manera visual para su posterior an!lisis" #ctualmente los

instrumentos analizadores est!n suetos a la tecnologa por medio a la

conexi$n al %& y su posterior estudio de datos mediante un soft'are,

proporcionando mayor eficacia en cuanto a la rapidez, precisi$n y

apreciaci$n de las variables examinadas"

ntre las caractersticas m!s importantes de un instrumento analizador

est!n

Precisin:s la capacidad del instrumento de dar el mismo resultado

en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones"

Exactitud:s la capacidad del instrumento de medir un valor cercano

al valor de la magnitud real"

Apreciacin:s la medida m!s peque*a que es perceptible en un

instrumento de medida"

Sensii!idad:es la +elaci$n de desplazamiento entre el indicador de la

medida y la medida real"

n la vida cotidiana, existen diferentes instrumentos analizadores,

desde los m!s sencillos y comunes como lo son el metro y reglas para medir

longitudes, relo, cron$metro y calendario que miden el tiempo, transportador

para medir !ngulos, la balanza para medir masa y el term$metro para medir

la temperatura y m!s compleos como el multmetro para medir (voltaes,

intensidad, ohmiae, frecuencia, continuidad) e instrumentos que miden el

consumo elctrico y el consumo de gas"


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n la industria hay gran cantidad de instrumentos analizadores, muchos

de ellos con tecnologa de punta que los hace ser, m!s f!ciles de manear y

m!s eficaces" n la industria petrolera son usados los analizadores de

vibraci$n en la parte ssmica para detectar la presencia de hidrocarburos,

adem!s del perfilae de pozos, que una tcnica que permite la medici$n, a lo

largo del pozo, de las caractersticas petrofsicas de las formaciones

geol$gicas y de los fluidos contenidos en ellas, como tambin los detectores

de H-. que es un !cido contaminante que puede ocasionar la muerte" n la

industria automotriz, rob$tica y empresas de dise*os de prototipos, se

encuentran los analizadores l$gicos, que son empleados principalmente para

corregir errores y comprobaci$n de prototipos antes de su fabricaci$n,probando las entradas y analizando posteriormente el comportamiento de las

salidas" ntre otros tipos de instrumentos analizadores industriales se

encuentran los analizadores de combusti$n, analizadores de redes,

analizadores de calidad elctrica, analizador vectorial de se*al, analizador de

gases y otros m!s frecuentes pero no de menor importancia como

term$metros, man$metros, multmetros, osciloscopios, sism$grafo,

velocmetro, entre otros"

/ por 0ltimo en la medicina podemos ver el microscopio electr$nico, el

analizador de pH (pHmetro), term$metros, balanzas, electrocardi$grafo,

medidor de presi$n arterial entre otros"

2. INSTRUMENTOS ANALIZADORES DE REDES

.on instrumentos capaces de analizar las propiedades de las redes

elctricas, especialmente aquellas propiedades asociadas con la reflexi$n y

la transmisi$n de se*ales elctricas, conocidas como par!metros de

dispersi$n (%ar!metros1.)" Los analizadores de redes son m!s

frecuentemente usados en altas frecuencias, que operan entre los rangos de

2 3Hz hasta 445 6Hz"


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ste tipo de equipo es ampliamente utilizado en la fabricaci$n de

amplificadores de alta potencia y en filtros para se*ales de radiofrecuencia

para obtener la precisi$n requerida en los par!metros de respuesta a las

se*ales"

xisten tambin algunos tipos de analizadores de redes especiales que

cubren rangos m!s baos de frecuencias de hasta 4 Hz" stos pueden ser

usados por eemplo en el an!lisis de estabilidad de lazos abiertos o para la

medici$n de audio y componentes ultras$nicos"

Hay dos tipos principales de analizadores de redes

SNA(.calar 7et'or3 #nalyzer) 8 #nalizador de redes escalar, mide

propiedades de amplitud solamente"

"NA(9ector 7et'or3 #nalyzer) 8 #nalizador de redes vectoriales, mide

propiedades de amplitud y fase

:n analizador del tipo 97# tambin puede ser llamado ;edidor de

6anancia y


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?ntegrado en paneles elctricos de media o de baa tensi$n, el analizador

permite la medida y el an!lisis en tiempo real de los par!metros elctricos,

as como la verificaci$n de la calidad de la energa gracias a la medida de

@HA"

En !a #edicina

n la parte mdica se realizan tareas completas como monitorizaci$n,

mediante un estudio de un electroencefalograma para analizar las

actividades de se*ales elctricas en el cerebro en situaci$n basal y con

mtodos de activaci$n, como la hiperventilaci$n y la fotoestimulaci$n" s

conveniente tambin registrar durante el sue*o"

La se*al elctrica recogida se amplifica y representa en forma de

lneas, interpret!ndose la actividad de las distintas !reas cerebrales a lo

largo del tiempo"

xisten patrones normales y patrones anormales que hacen sospechar

lesiones o enfermedades caractersticas"

s, por tanto, un medio de diagn$stico funcional de enfermedades

cerebrales complementario a otros estudios, especialmente los radiol$gicos

(@#&, resonancia magntica)"

Instru#entacin

ncontraremos diversos instrumentos medidores se*ales elctricas

como


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E! "$!t%#etr$:

s el instrumento que mide el valor de la tensi$n" .u unidad b!sica de

medici$n es el 9oltio (9) con sus m0ltiplos el ;egavoltio (;9) y el Bilovoltio

(B9) y sub"1m0ltiplos como el milivoltio (m9) y el micro voltio" xisten

9oltmetros que miden tensiones continuas llamados voltmetros de bobina

m$vil y de tensiones alternas, los electromagnticos"

.us caractersticas son tambin parecidas a las del galvan$metro, pero

con una resistencia en serie" Aicha resistencia debe tener un valor elevado

para limitar la corriente hacia el voltmetro cuando circule la intensidad a

travs de ella y adem!s porque el valor de la misma es equivalente a la

conexi$n paralela aproximadamente igual a la resistencia interna y por esto

la diferencia del potencial que se mide (?- x +) no vara"

E! A#per%#etr$:

s el instrumento que mide la intensidad de la &orriente lctrica" .u

unidad de medida es el #mperio y sus .ubm0ltiplos, el miliamperio y el

micro1amperio" Los usos dependen del tipo de corriente, $sea, que cuandomidamos &orriente &ontinua, se usara el ampermetro de bobina m$vil y

cuando usemos &orriente #lterna, usaremos el electromagntico"

"ida c$tidiana

n nuestros hogares utilizamos el voltmetro, para medir las se*ales o

tensi$n el cual nos ayudara a facilitar las medidas de corriente de los

componentes electr$nicos existentes e nuestros hogares" l voltmetro tiene

unidades de mediciones de 9oltio (9) con sus m0ltiplos el ;egavoltio (;9) y

el Bilovoltio (B9) y sub"1m0ltiplos como el milivoltio (m9) y el micro voltio"


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Industria

n el !mbito de los instrumentos multifunciones para la verificaci$n

sobre las instalaciones elctricas domsticas e industriales en relaci$n a la

normativa del +""C"@" y para el an!lisis completo de la calidad del servicio

elctrico en sistemas monof!sicos e trif!sicos" l instrumento DgE=, adem!s

de la verificaci$n completa de la seguridad elctrica es tambin un completo

analizador de red para la medida y registro de los par!metros elctricos

(tensi$n, corriente, potencia, energa, factor de potencia, etc), para el an!lisis

de arm$nicos de tensi$n e intensidad y para la detecci$n de las anomalas

de tensi$n (huecos y picos)" La interfaz $pticaF:.C permite la trasferencia a

un %& los datos contenidos en memoria para la elaboraci$n de un completo

informe a travs del programa de gesti$n @op9ie' incluido en dotaci$n"


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3. ANALIZADORES DE &ASES.

.on los que son capaces de medir determinados compuestos qumicoscontenidos en las masas gaseosas Gtro fin del an!lisis de los gases es el

localizar la presencia de algunos componentes considerados como la causa

de lacontaminaci$ndel aire" l analizador puede ser de lectura directa o

indirecta"

Los analizadores de gas est!n disponibles para casi todos tipos de gas

y para casi todas las aplicaciones, como por eemplo en la industria

alimenticia o en la industria metal0rgica" ;uchos de estos poseen sensores ysoft'are que garantizan resultados de mediciones exactos, asegurando as

la calidad de sus procesos"

En !a 'ida c$tidiana.

n la vida cotidiana lo podemos localizar en los gases de la atmosfera

que es un conunto de gases que permiten la vida, porque aten0a los

cambios de temperatura, lleva la humedad de los mares hacia tierra y nos

protege de los rayos solares da*inos"

Gtros serian la refrigeraci$n, en la identificaci$n de los diferentes tipos

de gases, bien sea de aires acondicionados domsticos o aires de carro, ya

que cada uno de estos gases es diferente para cada uno" @ambin lo

podemos ver el los bombonas de gas de nuestras casas"

Gtros seran los gases de la atmosfera que es un conunto de gases

que permiten la vida, porque aten0a los cambios de temperatura, lleva la

humedad de los mares hacia tierra y nos protege de los rayos solares

da*inos"
http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/contaminacion-definicion-significado/gmx-niv15-con193679.htmhttp://diccionario.motorgiga.com/diccionario/contaminacion-definicion-significado/gmx-niv15-con193679.htm


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I#p$rtancia"

%ues la atmosfera (conunto de gases) es importante porque nos

protege de los rayos :9 del sol, m!s el G (ozono),

Los gases principales de la atm$sfera son

7itr$geno es un gas neutro, que evita que haya demasiadas

reacciones qumicas

Gxgeno es el que permite la vida de los animales

Ai$xido de carbono es el gas de la respiraci$n de los animales y de la

combusti$n" .u aumento est! generando el efecto invernadero"

Hay otros gases m!s raros como #rg$n, 7e$n"

l ozono es una forma de oxgeno que se forma principalmente en las

capas altas de la atm$sfera por el impacto de los rayos ultravioletas" Ha sido

afectado por algunos gases generados por la actividad del hombre, pero no

es afectado por el &G- (di$xido de carbono ya citado)"

En !a instru#entacin.

n la instrumentaci$n se analizan los gases mediante instrumentos de

medici$n que van a ser nombrados m!s adelante que estos pueden medir su

son contaminantes o no por lo seguridad de las personas y de la empresa,

as no crear ambiente inseguros, otras formas de an!lisis de gases en la

instrumentaci$n es saber cu!nto gas est! pasando en un caudal y cu!l es su

presi$n ya que con estos an!lisis se pueden usar gases como el Gxgeno,

7itr$geno, Hidr$geno y los gases inertes tales como el #rg$n para lafabricaci$n de acero, aplicaciones mdicas, fertilizantes, semiconductores,

etc" %ara la elaboraci$n de estos es necesario que pase por un conunto de

procesos"


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I#p$rtancia.

La instrumentaci$n en el uso de los gases dentro de la industria es de

gran importancia" %or eemplo en las industrias alimentarias se utilizan los

gases para almacenar y conservar alimentos por largos perodos de tiempo"

n las industrias qumicas forman parte de numerosos procesos de

obtenci$n y transformaci$n" n la metalurgia el uso de gases industriales es

indispensable" l oxgeno uega un papel preponderante en la fabricaci$n y

refinaci$n de aceros" l uso de atm$sferas inertes de #rg$n es intensivo en

procesos sider0rgicos" l tratamiento trmico de aceros y aleaciones no

ferrosas precisa del uso de atm$sferas controladas de hidr$geno y nitr$geno

para alcanzar $ptimos resultados" lementos y piezas hechos de materiales

de nueva generaci$n tales como polmeros y compositos dependen en gran

medida, para su manufactura, de la presencia de atm$sferas controladas yFo

inertes as como una buena parte de las tecnologas basadas en el uso de

los rayos l!ser y de los superconductores"

En !a industria.

.e utilizan los analizadores de gases a combusti$n estos identifican

los niveles de contaminantes en las emisiones de las calderas, motores o

cualquier otro tipo de sistema de energa que implica la combusti$n" 9ienen

en una amplia variedad de tipos, diferenciados tanto por la compleidad de su

capacidad analtica y el mtodo en el que trabaan"

Ana!i(ad$res de )ases de c$#ustin p$rt*ti!es.

Los analizadores de gases port!tiles son razonablemente exactos, pero

no tienen las mismas capacidades de an!lisis como los analizadores de


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gases de tipo grande" %or lo general, consisten en una unidad en forma de

caa y una sonda que se inserta en el horno, caldera u otra c!mara de

combusti$n" ?ncluso los sensores m!s peque*os pueden rastrear m0ltiples

tipos de gases, como el oxgeno y el di$xido de carbono"

Ana!i(ad$res de )ases per#anentes.

Los analizadores de gases permanentes m!s grandes permanecen en

un lugar y producen resultados con calidad de laboratorio en forma regular"

stos tipos de analizadores de gases de escape vienen en muchos tipos"

#lgunos est!n dise*ados para controlar continuamente las emisiones de un

sistema de combusti$n" stos se conocen como sistemas de control de

emisiones continuas o &;."

Ana!i(ad$res de )ases de c$#ustin in+rarr$,$s.

Los analizadores de gases de combusti$n infrarroos utilizan tecnologa

infrarroa para rastrear las cantidades de ciertos tipos de gases en los gases

de combusti$n de un sistema de combusti$n" @rabaan en la idea de quediferentes tipos de gases absorben diferentes longitudes de onda de la

radiaci$n infrarroa" stos analizadores suelen ser port!tiles y son los

meores en la medici$n de mon$xido de carbono y di$xido de azufre"

Ana!i(ad$res de )ases de c$#ustin ac-arac-.

Los analizadores de gases de combusti$n Cacharach se utilizan para

rastrear la cantidad de holln de un gas particular"

Ana!i(ad$res de )ases de c$#ustin e!ectr$u%#ic$s.


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Los analizadores de gases de combusti$n utilizan sensores

electroqumicos para determinar la composici$n de los gases de combusti$n"

?ncluyen tres electrodos revestidos que reaccionan de una manera

determinada con gases" sta reacci$n es leda por el analizador"

Ana!i(ad$res de )ases de c$#ustin #u!tisens$r.

Los analizadores de gases pueden venir equipados con m0ltiples

sensores que rastrean varios gases al mismo tiempo" #lgunos pueden

rastrear cinco gases o m!s a la vez, lo que permite al operador obtener una

idea m!s completa de la composici$n del gas de combusti$n de un sistema"

La #gencia de %rotecci$n #mbiental de los "::" utiliza a menudo este tipo

de analizador para comprobar el cumplimiento de las normativas sobre

emisiones"

P/A0

s un analizador manual de combusti$n y emisiones de categora

comercial, dise*ado para el muestreo a demanda de hornos, calderas y

artefactos livianos industriales, institucionales, comerciales y residenciales" l

%I puede medir el nivel de hasta cuatro gases simult!neamente, por

eso es la herramienta perfecta para los tcnicos de servicio, inspectores y

contratistas de calderas que necesitan determinar la eficiencia de la

combusti$n, el exceso de aire, los niveles de G- y &G del gas de descarga

de la chimenea, la temperatura de la chimenea, el tiro y la diferencia de

presi$n"


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I#p$rtancia.

n las grandes plantas de producci$n industriales (petroleras,

cementeras, centrales termoelctricas, etc"), la eficiencia de los procesos y la

reducci$n de los gases de escape cobran cada vez mayor importancia,

debido a los crecientes costos de la energa y a unas normas de protecci$n

del medio ambiente cada vez m!s estrictas"

7uestros analizadores de gases de combusti$n le ayudar!n en el

an!lisis de todos los par!metros relevantes para realizar un auste $ptimo de

las plantas de producci$n"

En !a #edicina

n la parte mdica los analizadores de gases hospitalarios realizan

tareas completas como monitorizaci$n de gases por infrarroos para la

verificaci$n de la calidad de suministro y distribuci$n de gases anestsicos

como tambin medici$n de 7-G, &G- y G- y otras caractersticas"

%or otra parte es utilizada en la gasometra arterial que se realiza

mediante un analizador de gases, que mide directamente los siguientes

par!metros pH, se expresa en unidades absolutas presi$n parcial de &G-

(%&G-), se expresa en mmHg presi$n parcial de G- (%G-), se expresa en

mmHg" # partir de estos par!metros, se calcula el bicarbonato s$dico

(H&G), que se expresa en mqFl" @ambin se pueden calcular otros

par!metros, entre los que destacan el exceso de bases (C) y la saturaci$n

de oxgeno (.G-)"

Las mediciones de estos par!metros en sangre arterial se expresa conla notaci$n JaK los de sangre venosa perifrica con una JvK, y los de sangre

venosa mixta con JvK"#s


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%a&G- %resi$n de di$xido de carbono en sangre arterial

%aG- %resi$n de oxgeno en sangre arterial

%v&G- %resi$n de di$xido de carbono en sangre

venosa perifrica

%vG- %resi$n de oxgeno en sangre venosa perifrica

%v&G- %resi$n de di$xido de carbono en sangre

venosa mixta

%vG- %resi$n de di$xido de carbono en sangre

venosa mixta

I#p$rtancia.

Los analizadores para control de gases hospitalarios medicinales son

una herramienta de gran importancia para los trabaos de entorno, su

evaluaci$n e incluso su descontaminaci$n en lugares como quir$fanos" nuna poca en la que la seguridad prima sobre el resto de aspectos, es de

gran importancia llevar a cabo proyectos que la garanticen" %or eso se hace

muy necesario contar con estudios sobre el entorno, especialmente cuando

se trata de lugares como hospitales, clnicas o lugares donde se realiza

actividad relacionada con la salud"

4. ANALIZADOR "E/TORIAL DE SE2ALES

l analizador vectorial de se*ales (9.#) es un instrumento de medici$n

de se*ales electr$nicas usualmente de +< radio frecuencia, que reemplaza

el analizador de espectro (.#) como instrumento de medici$n para


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dise*adores de que trabaan en estos sistemas" ?deal para las medidas de

se*ales r!pidas de ancha banda o espectro extendido"

l 9.# es un instrumento poderoso que puede realizar muchas de las

tareas de medida y caracterizaci$n que realiza el .#, pero adem!s puede

realizar muchas m!s funciones digitales 0tiles de demodulaci$n"

l .# y el 9.# operan en maneras diferentes" stas diferencias

operacionales pueden tener como resultado errores en la medici$n si estas

diferencias no se consideran apropiadamente al medir" :sando un

instrumento vectorial con un ancho de banda real igual o m!s ancho que el

ancho de banda del transmisor nos asegura una captura de todas las

se*ales de inters del dispositivo bao an!lisis"

Los instrumentos vectoriales son m!s caros que los instrumentos

escalares pero los vectoriales proveen medici$n m!s r!pida adem!s de

an!lisis y generaci$n de se*ales m!s compleas" :n instrumento vectorial

barre a travs del espectro m!s r!pido que un escalar" &on la arquitectura

vectorial se pueden generar se*ales m!s compleas como ondas moduladas

usadas en la mayora de los sistemas de comunicaci$n" Los instrumentos

vectoriales capturan fase, amplitud y frecuencia donde instrumentos

tradicionales tpicamente no pueden" .e puede usar esta capacidad para

capturar y mostrar simult!neamente informaci$n de frecuencia y tiempo

necesaria para el an!lisis de frecuencia 1 tiempo y mostrar espectrogramas

en A" @ambin con instrumentos vectoriales se puede usar la informaci$n de

la fase con la informaci$n de la frecuencia en an!lisis en modulaci$n ?F para

mostrar una m!s detallada vista de la se*al bao an!lisis" stos beneficios

hacen el instrumento vectorial m!s poderoso y


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Descripcin de +unci$nes de! )enerad$r 'ect$ria! de se3a!es

La car!tula del 6enerador 9ectorial de .e*ales contiene un conunto de

cinco botones correspondientes al .oft3ey %anel" Aichos botones son los

siguientes


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4uncin 64RE8UEN/97

%ara esta funci$n se configuraron rutinas de control las cuales nos

ayudan a modificar la frecuencia, referencia de fase, frecuencia de

referencia, frecuencia multiplicada, offset de frecuencia"

4uncin 64M7


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tapa A.% > Aisplay

:na vez que la se*al se digitaliza, se separa en cuadraturay en fase de

componentes utilizando un detector de cuadratura, que se implementatpicamente con una transformada Hilbert discreta" 9arias mediciones se

hacen y se muestran utilizando estos componentes de la se*al y

varios A.%procesos"

Us$s en !a industria:

#nalizadores de se*al vectorial son 0tiles en la medici$n yla

demodulaci$n dese*ales moduladas digitalmentecomo M1

A;#, L@y ML#7" stas mediciones se utilizan para determinar la calidad

de la modulaci$ny se pueden utilizar para la validaci$n de dise*o y las

pruebas de cumplimiento de dispositivos electr$nicos, adem!s de probar los

recientes radares,satlites, radios y numerosos est!ndares de +


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