MODULO DE PRESION

LABORATORIO DE OPU 1

LABORATORIO N4MEDICION Y CONTROL DE PRESION PROFESOR: Ing. Manuel Godoy Martnez GRUPO: Lunes 2 pm -4 pm. MARQUINA ZAMBRANO JHONATAN10170233JULIO DE LA CRUZ ORTEGA 11170174ALEXANDER ROSALES FERNANDEZ 10170151RAFAEL ESPINOZAKATHERINE SANCHEZ 11170041PEDRO LUIS VALENCIA CASAS 07170121

OPU

INDICERESUMEN2INTRODUCCION2OBJETIVOS3DEFINICION41. FUNDAMENTOS TEORICOS41.1 Unidades de medida y transformaciones:41.2 Presin atmosfrica51.3 Presin manomtrica51.4 Presin absoluta y relativa51.5 Presin de vaco52 .Tecnologas de medicin de presin:62.1 Piezoresistivos:62.2. Piezoelctricos:62.3. Capacitivos:72.4Efecto Hall:73. PRESOSTATO84. BOMBA DE IMPULSIN84.1. Clasificacin de las bombas94.1.1. Bombas de desplazamiento positivo.94.1.2. Bombas de presin lmite115. PROTOCOLO DE COMUNICACIONES Y TRATAMIENTOS DE DATOS135.1 PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES135.2. PROTOCOLO MODBUS.135.2.1. Modos de transmisin14 5.2.2 Cdigo de la Funcin145.3 CABLE RS232156. MDULO DE PRESIN177. RESULTADOS188. CONCLUSIONES199. RECOMENDACIONES2010. ANEXOS21CUESTIONARIO2111.BIBLIOGRAFIA27

RESUMEN

En el presente laboratorio se trat sobre el Sistema de Control de Presin. Tiene como finalidad, la evaluacin del control de la presin. Para el desarrollo de este laboratorio controlamos el proceso mediante el PLC que se encargar de controlar el Set Point (valor indicado) y mantenerlo constante mediante reguladores.El mdulo de presin emula una planta de control de presin de cualquier proceso y un adecuado control de la presin en la industria ayuda a tener un nivel de presin adecuado en el desarrollo de las actividades industriales (fabricacin de diversos productos) y la seguridad del personal.INTRODUCCION

La presin es la magnitud fsica escalar que mide la fuerza aplicada sobre una determinada unidad de rea. Esta es medida en diversas unidades, dependiendo de la zona geogrfica en la que uno se encuentre podemos estar midiendo la presin en pascales, bares, torr, atmsferas, etc.En las industrias este concepto es muy usado en distintas reas ya sea para medir la cantidad de aire que se necesita para rociar pintura y conseguir una buena adherencia al material a pintar, o para saber si la cantidad de gas que recorre por una tubera es la ideal para generar un corte por presin de agua a una plancha metlica, existen sistemas de refrigeracin que se basan en la aplicacin alternativa de presin alta y baja haciendo circular un fluido refrigerante.Para esta experiencia en el mdulo de presin demostraremos las variaciones de la misma en un recorrido cerrado para su posterior anlisis.

OBJETIVOS

Identificarse con el concepto de presin y manejar las unidades respectivas en que se miden. Conocer el efecto de la presin en los fluidos Saber interpretar los resultados obtenidos del mdulo de presin. Conocer el proceso de transmisin de datos mediante el protocolo de comunicaciones

DEFINICION

Concepto de presin. Se define presin como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el rea de dicha superficie.PRESION=FUERZA/AREALa unidad de medida recibe el nombre depascal(Pa).La fuerza que ejerce un fluido en equilibrio sobre un cuerpo sumergido en cualquier punto es perpendicular a la superficie del cuerpo. La presin es una magnitud escalar y es una caracterstica del punto del fluido en equilibrio, que depender nicamente de sus coordenadas como veremos en la siguiente pgina.Figura 1 Presin

1. FUNDAMENTOS TEORICOS1.1 Unidades de medida y transformaciones:La presin de vapor es medida en unidades estndar de presin. ElSistema Internacional de Unidades(SI) reconoce a la presin como una unidad derivada de la fuerza ejercida a travs de un rea determinada, a esta unidad se le conoce por el nombre de Pascal (Pa). Un pascal es equivalente a unnewtonpormetro cuadrado(Nm-2 kgm-1s-2).

Cuadro 1.1 unidades de medida

1.2 Presin atmosfricaEs la presin ejercida por el aire atmosfrico en cualquier punto de la atmsfera. Normalmente se refiere a la presin atmosfrica terrestre, pero el trmino es generalizable a la atmsfera de cualquier planeta o satlite.

1.3 Presin manomtricaEs la diferencia entre la presin absoluta o real y la presin atmosfrica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presin es superior a la presin atmosfrica.

Figura 1.2 Manmetro

1.4 Presin absoluta y relativaEn determinadas aplicaciones la presin se mide no como la presin absoluta sino como la presin por encima de la presin atmosfrica, denominndose presin relativa, presin normal, presin de gauge o presin manomtrica. Consecuentemente, la presin absoluta es la presin atmosfrica ms la presin manomtrica (presin que se mide con el manmetro).

1.5 Presin de vacoEs aquella que se mide como la diferencia entre una presin atmosfrica y la presin absoluta (cero absolutos).

2 .Tecnologas de medicin de presin:

2.1 Piezoresistivos:Operan bajo el principio de que un cambio en la presin produce un cambio en la resistencia del elemento sensor. Estn constituidos por un elemento elstico (tubo Bourdon, fuelle, diafragma), el cual hace variar la resistencia de un potencimetro en funcin de la presin.

Figura 2 Piezoresistivo

2.2. Piezoelctricos:La piezoelectricidad se define como la produccin de un potencial elctrico debido a la presin sobre ciertas sustancias cristalinas como el cuarzo, titanio de bario, etc. En un sensor piezoelctrico la presin aplicada sobre varios cristales producen deformacin elstica.

Figura 2.1 Piezoelctrico

2.3. Capacitivos:Son sensores de presin que utilizan capacitancias en vez de resistencias como elementos del puente de Wheatstone. En este caso, el elemento sensor es un diafragma que est en contacto con la presin del proceso. Cuando la presin aplicada produce una deflexin en el diafragma, la capacitancia del elemento cambia en proporcin a la presin aplicada; ya que la capacitancia es funcin del material dielctrico entre las placas del capacitor y de las distancias entre las placas.

Figura 2.2 Capacitivo

2.4 Efecto Hall:Estos sensores permiten la medicin de la presin mediante un imn que ante el cambio de presin genera una variacin en el potencial Hall.Figura 2.3 Sensores

3. PRESOSTATO Podemos definir el presostato como un dispositivo que acta sobre los contactos de un circuito elctrico en funcin de la variacin de presin del lugar dnde se encuentre su elemento sensor. En las instalaciones frigorficas podemos encontrar distintos tipos de presostatos: presostato de baja, presostato de alta, presostato combinado de alta y baja, presostato diferencial de aceite.

En una mquina frigorfica el presostato se emplea para realizar las funciones siguientes: Control del compresor, tanto por alta como por baja presin. Control de los ventiladores del condensador segn la presin de alta. Control de la presin para evitar posibles congelaciones durante el enfriamiento de lquidos. Control de la presin diferencial de aceite

Figura 3 Presostato

4. BOMBA DE IMPULSINUnabomba hidrulicaes unamquinageneradora que transforma la energa (generalmenteenerga mecnica) con la que es accionada en energa del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede serlquidoo una mezcla de lquidos y slidos como puede ser el hormign antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar laenergadel fluido, se aumenta su presin, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas segn elprincipio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.

4.1. Clasificacin de las bombasTodas las bombas pueden clasificarse en dos grupos generales: Bombas de desplazamiento positivo. Bombas de presin lmite.

4.1.1. Bombas de desplazamiento positivo.Las bombas de desplazamiento positivono tienen lmite de presin mxima de impulsin, esta presin de salida puede llegar a valores que ponen en peligro la integridad de la bomba si el conducto de escape se cierra completamente. Para garantizar el funcionamiento seguro de ellas, es necesario la utilizacin de alguna vlvula de seguridad que derive la salida en caso de obstruccin del conducto.

Se caracterizan porque el caudal de bombeo casi no es afectado por la presin de funcionamiento.

Se pueden clasificar en:

Bombas de mboloEn estas bombas el lquido es forzado por el movimiento de uno o ms pistones ajustados a sus respectivos cilindros tal y como lo hace uncompresor. Durante la carrera de descenso del pistn, se abre la vlvula de admisin accionada por el vaco creado por el propio pistn, mientras la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena de lquido el espacio sobre l. Luego, cuando el pistn sube, el incremento de presin cierra la vlvula de admisin y empuja la de escape, abrindola, con lo que se produce la descarga. La repeticin de este ciclo de trabajo produce un bombeo pulsante a presiones que pueden ser muy grandes.

Bombas de engranesEl accionamiento de la bomba se realiza por un rbol acoplado a uno de los engranes y que sale al exterior. Este engrane motriz arrastra el otro.Los engranes al girar atrapan el lquido en el volumen de la cavidad de los dientes en uno de los lados del cuerpo, zona de succin, y lo trasladan confinado por las escasas holguras hacia el otro lado. En este otro lado, zona de impulsin, el lquido es desalojado de la cavidad por la entrada del diente del engrane conjugado, por lo que se ve obligado a salir por el conducto de descarga. Bombas de diafragmaEl elemento de bombeo en este caso es un diafragma flexible, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo reciprocante.

Este movimiento reciprocante hace aumentar y disminuir el volumen debajo del diafragma, observe que un par de vlvulas convenientemente colocadas a la entrada y la salida fuerzan el lquido a circular en la direccin de bombeo.Como en las bombas de diafragma no hay piezas fricionantes, ellas encuentran aplicacin en el bombeo de lquidos contaminados con slidos, tal como los lodos, aguas negras y similares. Bombas de paletasDentro de un cuerpo con una cavidad interior cilndrica se encuentra un rotor giratorio excntrico por donde entra el movimiento a la bomba. En este rotor se han practicado unos canales que albergan a paletas deslizantes. Cuando el rotor excntrico gira, los espacios entre las paletas se convierten en cmaras que atrapan el lquido en el conducto de entrada, y lo trasladan al conducto de salida. Observe que, debido a la excentricidad, del lado de la entrada, la cmara se agranda con el giro y crea succin, mientras que del lado de la salida, la cmara se reduce y obliga al lquido a salir presurizado.

4.1.2. Bombas de presin lmite

Las bombas de presin lmiteson aquellas que impulsan el lquido solo hasta determinada presin, a partir de la cual el caudal es cero. Estas bombas pueden funcionar por un tiempo relativamente largo sin averas con el conducto de salida cerrado. Existe en ellas una dependencia generalmente no lineal entre el caudal bombeado y la presin de descarga.

Las ms comunes son: Bombas centrfugasComo el nombre lo indica, estas bombas utilizan la fuerza centrfuga inducida al lquido por un impelente con paletas que gira a alta velocidad dentro de un cuerpo de dimensiones y forma adecuados. Este impelente se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma de espiral conocido comovoluta, que dirige el lquido impelido por la fuerza centrfuga a la salida.Cuando el impelente gira dentro del lquido, sus paletas lo atrapan por el borde interior (cerca del centro) y lo conducen dirigido por el perfil de la paleta. Debido al giro a alta velocidad, el fluido adquiere un movimiento circular muy rpido que lo proyecta radialmente con fuerza, el cuerpo entonces completa el trabajo dirigindolo al conducto de salida. Las bombas centrfugas por su modo de operar , solo pueden generar presiones de salida limitadas, est claro, la presin la genera la fuerza centrfuga, por lo que su mximo valor depender de esta, la que a su vez depende de la velocidad de giro y del dimetro del impelente, de manera que a mayor velocidad y dimetro, mayor presin final.Como la velocidad de giro y el dimetro del impelente no pueden aumentarse

Indefinidamente sin que peligre su integridad fsica, entonces estas bombas, no pueden generar presiones muy altas como lo hacen las de desplazamiento positivo.

Otra caracterstica que las distingue, es que el caudal bombeado depende de la presin de salida, de forma que a mayor presin menos caudal. Bombas de hliceLas bombas de hlice se comportan en principio igual que las centrfugas, con la diferencia de que las presiones de trabajo son menores.En el esquema de la derecha (figura 11) se muestra un esquema simplificado de una bomba de hlice, o bombas axiales.Observe la construccin, una hlice de palas de empuje axial est confinada con escasa holgura en un cuerpo cilndrico acodado, esta hlice al girar empuja el lquido hacia la salida.Estas bombas encuentran aplicacin en aquellas situaciones en las cuales la bomba est sumergida, o por debajo del nivel del lquido a bombear y donde se necesiten grandes caudales de bombeo a bajas presiones

Bombas de diafragma con resorte.Estas bombas son en principio iguales que lasbombas de diafragma tratadasanteriormente, la diferencia principal es que el mecanismo de accionamiento solo mueve el diafragma en la direccin de succin, la carrera de impulsin se hace por el empuje de un resorte. La fuerza de este resorte es la que determina la presin mxima de bombeo.Si el conducto de salida se cierra, la incompresibilidad del lquido impide que el diafragma baje, por lo que el vstago empujador perder el contacto con la leva, el que no se recuperar hasta que se libere el conducto de salida.El tpico uso de estas bombas es como elemento de trasiego del combustible desde eldepsitohasta elcarburador.

5. PROTOCOLO DE COMUNICACIONES Y TRATAMIENTOS DE DATOS

5.1 PROTOCOLOS DE COMUNICACIONESEs un estndar de comunicaciones o lenguajes que se utilizan entre equipos para comunicarse. Existen diferentes protocolo de comunicaciones ello depender de lo que quiera el fabricante, el ms usado es el protocolo TCP/IP (Transfer Control Protocolo/ Internet Protocol) 5.2. PROTOCOLO MODBUS.Es un protocolo de comunicacin serial basado en el modelo maestro/esclavo, es un estndar pblico muy seguro no requiere licencia y su instalacin es sencillo en dispositivos electrnicos.El protocolo Modbus fue desarrollado por la empresa Modicon, parte de la Schneider Automation. En el protocolo estn definidos el formato de los mensajes utilizado por los elementos que hacen parte de la red Modbus, los servicios (o funciones) que pueden ser ofrecidos va red, y tambin como estos elementos intercambian datos en la red.

5.2.1. Modos de transmisin En la especificacin del protocolo estn definidos dos modos de transmisin: ASCII y RTU. Los modos definen la forma como son transmitidos los bytes del mensaje. No es posible utilizar los dos modos de transmisin en la misma red.

Fig. 5.1 estructura de una trama MODBUS - ASCII

La cabecera contiene informacin de identificacin del protocolo, los datos contienen la informacin del esclavo, la operacin a realizar y los datos necesarios as como el cdigo de error y la cola es informacin complementaria 5.2.2 Cdigo de la Funcin Figura 5.2 cdigo de la funcin

Este campo tambin contiene un nico byte, donde el maestro especifica el tipo de servicio o funcin solicitada al esclavo (lectura, escrita, etc.). De acuerdo con el protocolo, cada funcin es utilizada para acceder un tipo especfico de dato. En el SRW 01, los datos estn dispuestos como registradores del tipo holding (words), o del tipo coil/input discrete (bits), y, por lo tanto el rel solo acepta funciones que manipulan estos tipos de datos.

Compuesto por el mdulo de comunicacin Modbus-RTU (figura a lado) ms una gua de instalacin.

Interface sigue el padrn EIA-485.

Interface aislada galvnicamente y con seal diferencial, confiriendo mayor robustez contra interferencia electromagntica.

Longitud mxima para conexin de los dispositivos de 1000 metros.

Terminacin de red va llave, que debe estar conectada en las extremidades de la red.

5.3 CABLE RS232

El nombre oficial del estndar es EIA/TIA-232-E y es un estndar completo, puesto que no slo especifica los niveles de voltaje y seal, sino que adems especifica la configuracin de pines de los conectores y una cantidad mnima de informacin de control entre equipos.Tambin especifica la forma y caractersticas fsicas de los conectores.Este estndar fue definido en 1962, antes de la lgica TTL, razn por la cual no utiliza los niveles lgicos de 5 volts y tierra. Un nivel alto a la salida del transmisor est definido como un voltaje entre +5 y +15 volts, mientras que un nivel bajo est definido como un voltaje entre -5 y -15 volts.La lgica del receptor fue diseada para permitir un nivel de ruido de 2 volts. As, un nivel alto para el receptor est definido en el rango +3 a +15 volts, mientras que un nivel bajo va desde los -3 a los -15 volts.Es importante notar que un nivel alto est representado por un valor lgico 0,Histricamente llamado spacing (espacio), mientras que un nivel bajo representa un valor lgico 1, histricamente referenciado como marking (marca).El estndar estableci 4 grupos de seales: comn, datos, control y temporizamiento, sumando en total 24 seales. Tambin especifica un conector de 25 pines llamado DB25, el cul es capaz de incluir todas estas seales. Afortunadamente slo muy pocos equipos utilizan esta gran cantidad de seales. La mayora, adems de la seal de tierra de referencia, requiere slo 2 para datos y 2 para control, o slo el par de datos. Estos ltimos suelen utilizar un conector DB9S, de 9 pines, el cual permite acomodar las mnimas seales utilizadas por equipos modernos. La figura a continuacin presenta las seales en un conector DB9. Este conector est visto desde fuera del computador. Las seales queApuntan hacia la derecha son seales que salen del computador, mientras que las que apuntan a la izquierda son entradas al computador.

Fig5.3 Diseo del circuito esquemtico

Un cable RS232 consta de un conector como una serie de pines (nueve generalmente) los cuales cumplen diversas funciones en la comunicacin; este cable se conecta casi siempre al puerto COM 1 de la computadora. La figura 5.2 muestra un cable de este tipo.

Fig. 5.4 Cable RS232 (hembra)

6. MDULO DE PRESIN

El sistema de control ha sido concebido de tal forma que el controlar la variable del proceso (presin) para un punto de consigna ha de ser asumido por el PLC. Para este propsito el PLC incluye un modo de control PID

El mdulo de presin emula una planta de control de presin de cualquier proceso (por ejemplo en la industria de alimentos o de cauchos, donde el sostenimiento de una presin determinada es crtico. El instrumental bsico que debe tener un proceso de control de presin es el siguiente:

Transmisor de presin: se encarga de enviar la seal de la magnitud depresin en rangos estndar que un controlador comercial pueda interpretary actuar en consecuencia. Actuador; se encarga de liberar o elevar la presin en un contenedor en donde se lleva a cabo el proceso. Elemento final de control: recibe seales estndar del controlador y mueve el actuador en consecuencia. Controlador de presin: se encarga de enviar seales apropiadas al elemento final de control basndose en seales provenientes del proceso(en este caso presin)

En el mdulo de presin de la universidad se distinguen dichos elementos, adems de algunas protecciones necesarias para garantizar la seguridad del operario. La disposicin de los componentes del mdulo de presin se aprecia en la imagen 1.

Figura 6.1 Modulo Presin

7. RESULTADOS

Iniciamos con un SET POINT de 14 bar. Y tomaremos tiempos de 5 segundos para obtener los siguientes resultados hasta llegar a la temperatura requerida:

Set Point = 16 bar.

Presin Inicial (registrada) = 14 bar.

TiempoPresin registrada

0 segundoP1 = 14 bar.

5 segundosP2 = 14.6 bar.

10 segundosP3 = 14.8 bar.

15 segundosP4 = 15.2 bar

20 segundosP5 = 16 bar

En el mdulo se registra que a los 20 segundos se logra la presin requerida para el Set Point. Cuando el modulo trabaja en modo automtico solo le toma unos segundos en llegar al Set Point. Cuando el modulo trabaja de modo manual, al operario le toma ms tiempo en llevarlo al Set Point.

8. CONCLUSIONES

Se reconoci el manejo que tiene el mdulo de presin en el proceso y se identificaron sus principales componentes (bomba centrifuga, controlador, sensores, actuador) y sus funciones.

Se observ que era necesario que no queden bolsas de aire dentro del mdulo (en especial en la bomba centrfuga), ya que esta cantidad de aire adicional afectaba el proceso de la medicin de la presin tal como suceda con la temperatura del ambiente en el mdulo de temperatura.

Se observ que el mdulo de presin aument la presin (dependiendo del valor que le ordene el controlador) hasta alcanzar el valor aproximado (o exacto) del Set Point ingresado en un tiempo corto (realmente corto) y lo mantuvo estable.

Como el proceso se puede hacer de 2 maneras diferentes (manejo manual y manejo automtico), se concluye el manejo automtico del mdulo de presin tiene a ser ms exacto que el manejo manual a la hora de obtener los diferentes valores de la presin medidos.

Se observ que los mdulos de presin simula una planta de control de presin de muchos procesos industriales, es por eso son usados en muchas aplicaciones industriales (como el control de la presin en el rea de trabajo de una persona evitando as que trabaje a elevadas o bajas presiones pudiendo afectar su integridad fsica) y existen diferentes tecnologas para el control de la presin.

9. RECOMENDACIONES

Antes de usar la bomba centrfuga, llenar con agua la tubera de succin y la carcasa de la bomba evitando que queden bolsas de aire dentro de la bomba.

Antes de iniciar el proceso se recomienda verificar que las vlvulas estn abiertas (o en correcta posicin).

Se recomienda revisar la teora previa para evitar un manejo inadecuado en la obtencin de datos del mdulo en el proceso de medicin de presin.

Escuchar las indicaciones para la manipulacin de los controles dentro del mdulo para evitar una mala manipulacin, en caso de encontrar una falla avisar de inmediato a las personas encargadas (no intentar solucionar ya que por desconocimiento se podra llegar a daar el mdulo).

Para el control de la presin se recomienda, de preferencia, usar el modo automtico (es ms preciso) en lugar del modo manual, generalmente en el ingreso del Set Point y la obtencin de datos.

10. ANEXOSCUESTIONARIO

a. Defina brevemente cinco aplicaciones industriales del control de proceso para la presin (indicar en qu procesos y con qu instrumentos).Proceso: Control de dosificacin mediante medidores de caudal msico y volumtrico de lquidos.Instrumento: Medidores / Controladores de Caudal Msico por efecto Coriolis de Bronkhorst Cori-Tech, son adecuados para todo tipo de aplicaciones en ambientes industriales, qumicos, mdicos y de laboratorio. Se pueden ofrecer equipos compactos para dosificacin de caudal msico de lquidos, en combinacin con una bomba de engranajes, por ejemplo: como alternativa a los mtodos de llenado y dosificacin volumtricos, medidas directas del caudal msico independiente de las propiedades del fluido.Proceso: Control de sistemas neumticos. Instrumento: Controles de Presin Boletn 836, pueden usarse para controlar sistemas neumticos, manteniendo las presiones pre-seleccionadas entre dos valores. Los controles de presin pueden usarse para detectar sobrepresiones de gases o lquidos para proteger mquinas, procesos y personal. Tambin pueden usarse para detectar bajas presiones para proteger el equipo contra prdida de refrigerante y lubricacin.

Proceso: Control de presin en medios lquidos y gaseosos. Instrumento: Transmisor de presin flexible PFT, el transmisor PFT est destinado a aplicaciones industriales, como en ingeniera de maquinaria e instalaciones, sistemas de mquinas-herramienta, sistemas hidrulicos y neumticos, sistemas de control de presin y bombas y compresores. El PFT ofrece una excelente precisin en todo el intervalo de temperaturas de funcionamiento. Existe una versin con un intervalo de temperaturas ampliado hasta los 150C disponible opcionalmente a peticin. Existen numerosos conectores de proceso personalizados de serie. La presin en medios concretos, como sedimentos, fangos, pasta o lquidos especialmente viscosos puede medirse por medio de una membrana de acero inoxidable opcional de montaje enrasado.

Proceso: Transmisores de presin para el control de procesos qumicos. Instrumento: Sensores de pelcula delgada, gruesa o pieza resistivos (instrumentos WIKA), captan el valor de la presin o la variacin de la misma dentro del proceso y la convierten en una seal elctrica normalizada, por ejemplo de 4 a 20 mA o de 0 a 5 V.

Proceso: Control de Bombas y Compresores. Instrumento: PBS Interruptor de Presin Universal con IO-LINK, es un interruptor electrnico de presin, transmisor y pantalla en un dispositivo.El PBS tiene una membrana de acero inoxidable soldada circularmente.Por lo tanto, es muy adecuado para una gran variedad de medios corrosivos.b. Realice una grfica Presin Vs Tiempo utilizando 3 valores diferentes del Set Point inicial desde el reposo hasta lograr la sintona del sistema.

Set Point (bar.)TIEMPO (seg.)

14.810

15.215

1620

Cuadro 10.1 Presin Vs Tiempo

c. Qu es el efecto Hall?, explicar brevemente.Si una corriente elctrica fluye a travs de un conductor situado en un campo magntico, ste campo ejerce una fuerza transversal sobre los portadores de cargas mviles, que tiende a empujarlas hacia un lado del conductor. Esto es ms evidente en un conductor plano delgado como el mostrado. La acumulacin de cargas en los lados del conductor, equilibrar esta influencia magntica, produciendo un voltaje medible entre los dos lados del conductor. La presencia de este voltaje transversal medible se llama efecto Hall en honor de E. H. Hall que lo descubri en 1879. Note que la direccin de la corriente I en el diagrama es la de la corriente convencional, de modo que el movimiento de electrones es en la direccin opuesta. Eso confunde an ms todas las manipulaciones de la "regla de la mano derecha" que debemos realizar para obtener las direcciones de las fuerzas.

Figura 10.1 Sonda Hall para la medida de los Campos Magnticos

En el mdulo de presin los sensores tienen un imn dentro de ellos que al detectar el mnimo cambio de presin genera una variacin en el voltaje Hall, lo cual genera que se pueda medir la presin.

Figura 10.2 Sensores que actan bajo el efecto Hall

d. Explicar la aplicacin del principio de ionizacin para el control de la presin.El documento del Dr. Juan J. Gonzles de la Rosa, J.A. (s.f.). APUNTES DE TRANSDUCTORES. Universidad de Cdiz, Cdiz, Espaa. Detalla que los medidores de presin basados en el principio de ionizacin miden las presiones de los gases entre 10-13 a 10-3 bares.El procedimiento de determinacin de la presin es a travs de la medicin del flujo de corriente entre el nodo y ctodo.Esto se basa en que la corriente es directamente proporcional (DP) al nmero de iones por volumen, y este ltimo es DP a la presin de gas presente.

Figura 10.3 Estructura de un medidor de Ionizacin

e. Explicar la aplicacin del principio Bimetlico para el control de la presin.La aplicacin del principio bimetlico para el control de la presin se utiliza para medir en forma directa la temperatura y la presin. Se usa como elemento una hlice bimetlica de rpida respuesta. Su fabricacin es a partir de dos tiras de metal que luego son soldadas en fro .El movimiento que es rotatorio es transferido con baja friccin.

Figura 10.4 Tipos de elementos bimetlicos

Transductor bimetlicoUtiliza una espiral bimetlica calentada por una fuente de tensin estabilizada. Cualquier cambio en la presin produce una deflexin de la espiral, que a su vez esta acoplada a un ndice que seala la escala el vaco.

Figura 10.5 Transductor bimetlico

f. Explicar detalladamente (una cara de texto como mnimo) otro protocolo existente a parte de MODBUS (en caso de copia de internet u otra fuente el trabajo ser anulado).

Un protocolo de comunicacin es un conjunto de reglas que permiten la transferencia de datos entre distintos dispositivos que conforman una red. Entre los protocolos ms usados en la industria (a parte de MODBUS) tenemos:Protocolo de Comunicacin Hart (Transductor Remoto Direccionable En Red) El protocolo HART fue desarrollado en la dcada de 1980 por Rosemount Inc., desde el ao 1993 est depositado en la Fundacin de Comunicacin HART (HCF) volvindose de uso libre y gratuito.Este protocolo usa la norma Bell 202: Modulacin por Desplazamiento de Frecuencia o MDF (FSK en ingls), para agrupar informaciones digitales sobre las seales analgicas tpicas de 4 a 20 mA, tanto los datos de configuracin como las medidas de proceso (temperatura, caudal o presin).La informacin del control se modula digitalmente sobre el lazo de corriente, por ende no existe interferencia entre ellas. Como su velocidad es de 1200 bps la aplicacin central puede obtener 2 o ms actualizaciones digitales por segundo de un dispositivo de campo.La comunicacin se produce tpicamente entre un dispositivo de campo inteligente y un sistema de control/monitoreo (dispositivos habilitados con HART). Pero como este protocolo aun no es un bus de campo completamente pues los instrumentos se cablean a travs de un cable de instrumentacin estndar a los mdulos de entrada y/o salida.El protocolo HART es capaz de suministrar hasta 2 maestros (1 maestro primario y 1 maestro secundario), permitiendo usar maestros secundarios como comunicadores de mando. Existen 2 tipos de configuraciones de red de comunicacin digital con los dispositivos de campo: Configuracin de red Punto a punto, las cuales sirven para comunicar nicamente 2 dispositivos. Configuracin de red Multipunto, donde un solo dispositivo se puede comunicar con ms de 2 dispositivos.La tecnologa HART es fcil de usar y muy confiable cuando se necesita poner en servicio dispositivos inteligentes y calibrarlos, as como para realizar diagnsticos continuos.

11. BIBLIOGRAFIA

http://www.sabelotodo.org/aparatos/bombasimpulsion.html

P. MCKELVEY, John y HOWARD GROTCH. Fsica para ciencias e ingeniera. Tomo I

INCHE M., Jorge y GODOY MARTINEZ, Manuel. Operaciones y Procesos Unitarios.

Fernndez D., Pedro. Bombas Centrifugas y Volumtricas

Manual de Fsica Elemental. Koshkin N. I., Shirkvich M. G... Edtorial Mir (1975) (pgs. 36-37).

MODULO DE PRESION ING.INDUSTRIAL