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• Jhony Velasquez

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Zona muerta y Sensibilidad.

ÍNDICE DE CONTENIDOS

ÍNDICE DE CONTENIDOS...............................................................................ii ÍNDICE DE FIGURAS......................................................................................iii 1.0 TEMA.......................................................................................................4 2.0 OBJETIVOS...............................................................................................4 2.1 Objetivo General.........................................................................................4 2.2 Objetivos Específicos.................................................................................4 3.0 MARCO TEÓRICO.....................................................................................4 3.1 Zona muerta...............................................................................................4 3.3 Sensibilidad................................................................................................6 3.3.1 Sensibilidad de la medida.......................................................................7 3.3.2Sensibilidad ante perturbaciones.............................................................7 4.0 CONCLUSIONES.......................................................................................9 5.0 RECOMENDACIONES..............................................................................9 6.0 BIBLIOGRAFÍA.........................................................................................10

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura N° 1 Instrumento de zona muerta.........................................................5 Figura N° 2 Gráfica de zona muerta...............................................................5 Figura N° 3 Especificación de zona muerta en el campo de medida..............6 Figura N° 4 Curva característica del equipo de medida..................................7 Figura N° 5 Resolución de ejemplo..................................................................9

1.0 TEMA Zona muerta y sensibilidad. 2.0 OBJETIVOS 2.1 Objetivo General Determinar las definiciones de zona muerta, sensibilidad, repetibilidad e histéresis, con el fin de conocer su significado y pueda ser explicado en clases. 2.2 Objetivos Específicos 

Citar las características principales de los términos citados en el

 

objetivo anterior. Explicar mediante ejercicios de aplicación los términos. Realizar una práctica para interactuar con los compañeros en clases.

3.0 MARCO TEÓRICO 3.1 Zona muerta La zona muerta de un instrumento se define como el rango de entrada para el cual no se obtiene lectura en la salida. Todo instrumento con histéresis va a presentar (en promedio) también zona muerta. Otros equipos, aun sin tener histéresis, pueden presentar zona muerta. Su curva característica se ha representado en la siguiente imagen:

Figura N° 1 Instrumento de zona muerta

Es el campo de valores de la variable que no hace variar la indicación, también se define como la región de la curva de calibración que presenta una sensibilidad nula.

Figura N° 2 Gráfica de zona muerta

Es el máximo campo de variación de la variable en el proceso real, para el cual el instrumento no registra ninguna variación en su indicación, registro o control. Es el área de valores de la variable que no hace variar la indicación del instrumento.

Figura N° 3 Especificación de zona muerta en el campo de medida

Es el campo de valores que no hace variar la indicación o señal de salida del instrumento, es decir, que no produce su respuesta. Viene dada como porcentaje del alcance de la medida. 3.3 Sensibilidad Es la razón entre el incremento de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haberse alcanzado el estado de reposo. Viene dada en tanto por ciento del alcance de la medida. Si la sensibilidad del instrumento de temperatura de la figura 3 es de ± 0,05 % su valor será de 0,05 X 200/100 = ± 0,1 °C. Hay que señalar que no debe confundirse la sensibilidad con el término de zona muerta; son definiciones básicamente distintas que antes era fácil confundir cuando la definición inicial de la sensibilidad era «valor mínimo en que se ha de modificar la variable para apreciar un cambio medible en el índice o en la pluma de registro del instrumento.

Sensibilidad =

Cambio en la cantidad que se está midiendo Cambio instrumento

en

la

lectura

de

la

escala

del

3.3.1 Sensibilidad de la medida La sensibilidad de la medida es la variación relativa de la salida del instrumento frente a un incremento en la cantidad medida. Por tanto viene dada por: S=

Variaci on de la salida Variacion de la cantidad medida

La sensibilidad mide la pendiente o derivada de la recta mostrada en la siguiente figura Si por ejemplo una presión de 2 bar produce una variación de 2 V en un transductor depresión, se tiene una sensibilidad de 1 V/bar, siempre que se asuma la linealidad del dispositivo.

Figura N° 4 Curva característica del equipo de medida.

3.3.2Sensibilidad ante perturbaciones Todas las especiaciones indicadas en la hoja del fabricante, o bien obtenidas por calibración de un equipo de medida, solo son válidas para condiciones normales controladas de temperatura, presión, etc. Si tienen lugar cambios en esas condiciones, las características estáticas del instrumento pueden sufrir variaciones. Estas alteraciones pueden modificar las características del instrumento de dos formas: Deriva de paso por cero (zero drift/o_set): Se trata de una lenta variación con el tiempo del valor de paso por cero. Este cambio generalmente tiene

lugar como consecuencia de una variación de temperatura. El efecto que trae asociado es un desplazamiento en la lectura. Deriva de la sensibilidad (sensitivity drift/scale factor drift ): es la variación que tiene lugar en la sensibilidad del instrumento como consecuencia de un cambio en las condiciones ambientales. Se dice que la sensibilidad es la razón entre el incremento de la señal de salida o de lectura y el incremento de la variable que la ocasiona, después de haberse alcanzado el estado de reposo. Esto se lo puede definir con la siguiente formula: sensibilidad =¿ ΔΔ delectura devariable que ≤ocaciona ¿ Se puede demostrar al utilizar dos balanzas una en mg y otra en g. La sensibilidad con que se fabrican los instrumentos de medida a los fines que se los utilice, ya que a mayor sensibilidad que un aparato indique. Es capaz de medir magnitudes más pequeñas de la magnitud ya medida. Por ejemplo, si en un transmisor electrónico de 0-10 Bar, la presión pasa de 5 a 5,5 Bar y la señal de salida de 11,9 a 12,3 mA (en una línea 4-20 mA),la sensibilidad es:

Figura N° 5 Resolución de ejemplo

Hay que señalar que no se debe confundir la sensibilidad con el termino zona muerta; son definiciones básicas distintas que antes era fácil confundir cuando la definición inicial de la sensibilidad era “valor mínimo en que se ha de modificar la variable para apreciar un cambio mediante en el índice o en la pluma de registro del instrumento”.

4.0 CONCLUSIONES 

Analizamos que cada una de las definiciones tiene diferentes



características e instrumentos de medición. En este trabajo hemos aplicado los conocimientos adquirido mediante la investigación realizada, los mismos que fueron de gran utilidad para realizar las pruebas, además, la descripción de cada uno



de las definiciones nos ayudaron para la práctica realizada. También podemos acotar que este trabajo fortalece

nuestros

conocimientos en cuanto a Instrumentación Industrial preparándonos para trabajos reales en cualquier tipo de industria. 5.0 RECOMENDACIONES 

Se recomienda que los estudiantes no confundan los términos explicados ya que cada uno de estos tiene diferentes características y



aplicaciones. Para analizar la terminología se recomienda utilizar los instrumentos



necesarios de medición. Es recomendable aplicar estos términos en prácticas didácticas, esto nos ayudara a comprender de una mejor manera estas definiciones.

6.0 BIBLIOGRAFÍA CHAPMAN Stephen J. “Máquinas Eléctricas”. McGraw Hill. 4ta. Edición. CONSTAIN A. Alfredo J. “Metodología básica de instrumentación Industrial y Eléctronica”. UniSalle. 2012 CREUS Antonio. “Instrumentación Industrial”. Alfaomega. 8va. Edición. SMITH William F. ”Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de losMateriales”.McGraw-Hill.1993 http://www4.tecnun.es/asignaturas/PFM_Mat/Prog/Matmagv2.pdf