En este apartado se explica la terminología básica de la instrumentación industrial, acompañada de tablas e ilustraciones.
Éstas definiciones nos ayudarán a comprender mejor las propiedades de los fluidos e instrumentos, así como para escoger los productos adecuados para nuestra aplicación.
Conceptos básicos
Fuerza
En física, la fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en newtons (N).
FN representa la fuerza normal ejercida por el plano inclinado sobre el objeto situado sobre él.
Área
El área es una medida de la extensión de una superficie, expresada en unidades de medida denominadas superficiales.
Diferentes tipos de áreas.
Presión
En física, la presión (símbolo p) es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
Se representa cada "elemento" con una fuerza dP y un área dS.
Exactitud
Es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.
Precisión
Se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión.
Repetibilidad
Es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones a lo largo de periodos dilatados de tiempo. Esta cualidad debe evaluarse a largo plazo. Ésta es la gran diferencia con precisión que debe, en cambio, ser evaluada a corto plazo.
Histéresis
Es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado.
Instrumentación
La instrumentación se refiere al estudio de los instrumentos de medición y control de procesos, tomando en cuenta para ello el funcionamiento, calibración y montaje de los mismos.
Proceso
Planta o proceso es el lugar o recinto en donde se efectúan los cambios físicos o químicos que queremos controlar.
Variable de proceso
Se refiere a cualquier variable física (nivel, temperatura, presión, flujo, etc.) la cuál se desea ser controlada o medida.
Instrumentos de medición y transmisión
Elemento primario
Es aquel dispositivo que esta en contacto con la variable del proceso y utiliza o absorbe energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada. El efecto producido por el elemento primario puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica, etc.
Instrumentos de medición y transmisión
Elemento primario
Es aquel dispositivo que esta en contacto con la variable del proceso y utiliza o absorbe energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada. El efecto producido por el elemento primario puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica, etc.
Indicador
Es aquel instrumento que indica las variables físicas o químicas.
Transmisor
Capta la variable del proceso a través del elemento primario y la transmite a distancia en forma de señal estandarizada a un aparato receptor.
Transductor
Recibe una señal de entrada en función de una o más cantidades físicas y las convierte modificada o no a una señal de salida.
Presión
Se encuentra con frecuencia que la eficacia de una fuerza dada depende del área donde se ejerce. Por ejemplo, una mujer con zapato de tacón fino, causará mayor daño al piso que una que tuviera zapatos de tacón plano. Aunque en ambos casos se ejerce la misma fuerza hacia abajo, pero queda claro que con los tacones finos el peso se distribuye en un área menor.
La presión es definida como la fuerza ejercida contra una superficie dada; también puede definirse como la magnitud de la fuerza aplicada al área en cuestión.
Tipos de presión
Presión Atmosférica
Es la presión ejercida por la atmósfera terrestre sobre los cuerpos existentes en la tierra. A nivel del mar la presión atmosférica es de 760 mm Hg.
Presión Relativa/Manométrica
Es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica del lugar donde se efectúe la medición.
Presión Absoluta
Se mide con relación al cero absoluto de presión (se considera como la suma algebraica de la presión atmosférica más la presión relativa).
Vacío
Tiene lugar cuando la presión adopta un valor inferior a la presión atmosférica reinante.
Presión Diferencial
Es la diferencia entre dos presiones.
Presión Hidrostática
Es la presión que ejercen los líquidos debido a su altura.
Unidades de presión
kg/cm ², psi, bar, in Hg, in H2O, kPa, etc.
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Material del instrumento
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Aplicación:
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Latón o bronce
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Acero
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304 SS
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316 SS
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Monel
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Sellos de diafragmas**
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Acetona*
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Ácido Acético <40%
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Anhídrido acético
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Acetileno (en seco)
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Acroleína 100%
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Aire
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Alcohol, etil
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Cloruro de Amonio >10%
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Sulfato de Amonio 10-50%
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Gas amoníaco (seco)
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Cloruro amónico <40%
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Nitrato de amonio <50%
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Sulfato de amonio <60%
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Anilina >99%
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Argón
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Cerveza
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Bencidina >99%
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Benceno <50%
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Ácido benzoico <70%
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Ácido bórico <25%
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Bromo (en seco)
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Butano
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Ácido butírico <10%
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Cloruro de calcio <80%
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Hidróxido de calcio <50%
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Dióxido de carbono
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Carbon Monozide (seco) >99%
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Cloro (en seco)
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Cloro (húmedo)
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Cloroformo (Seco)
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Ácido crómico
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Ácido cítrico 10-50%
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Aceite de maíz
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Petróleo crudo (agrio)
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Petróleo crudo (dulce)
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Acetato de etilo
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Óxido de Etileno >99%*
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Cloruro férrico <40%
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Sulfato férrico <10%
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Cloruro ferroso <30%
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Sulfato ferroso <50%
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Gas de flúor (en seco) sin aire
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- |
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Formaldehído <95%
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Ácido fórmico*
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Freón
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Furfural <10%
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Gasolina (que fluye)
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Glicerina >99%
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Ácido bromhídrico
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Ácido clorhídrico
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Ácido fluorhídrico
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Ácido hidrofluosilícico
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Hidrógeno (2)
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Peróxido de hidrógeno <50%
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Queroseno
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Ácido láctico <70%* (2)
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Cloruro de magnesio <40%
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Mercurio >99%
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Leche
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Nafta >99%
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Naftalina>99%
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Cloruro de níquel >99%
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Ácido nítrico <95%*
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Nitrógeno
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Ácido oleico
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Ácido oxálico*
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Oxígeno (Gas) (1)
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Ácido palmítico >99%*
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Ácido fosfórico <80%*
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Ácido pícrico <10%
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Propano (seco) Calidad DOT
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Agua de mar (que fluye)
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Nitrato de plata <70%
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Bicarbonato de sodio <20%
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Sodio Bisulfito <30%
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Carbonato de Sodio <40%
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Cromato de sodio <60%
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Cianuro de sodio*
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Hidróxido de Sodio <40%
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Hipoclorito de sodio <25%
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Fosfato de sodio, <60%
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Silicato de sodio <50%
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Sulfuro de sodio <50%
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Cloruro de estaño <10%
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Vapor de agua (sifón)
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Ácido esteárico
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Dióxido de azufre (Seco) >99%
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Trióxido de azufre (Seco) >99%
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Ácido sulfúrico
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Ácido tánico <80%
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Ácido tartárico <50%
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Cloruro de estaño (ous) <10%
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Tolueno >99%
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Trementina >98%
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Agua (del grifo)
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Whiskey
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Cloruro de zinc <25%*
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Sulfato de zinc <40%
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