Introducing the self-driving bicycle in the Netherlands

Que es la ingeniería Mecatrónica

La ingeniería mecatrónica es una disciplina que une la ingeniería mecánica, ingeniería electrónica, ingeniería de control e ingeniería informática, y sirve para diseñar y desarrollar productos que involucren sistemas de control para el diseño de productos o procesos inteligentes, lo cual busca crear maquinaria más compleja para facilitar las actividades del ser humano a través de procesos electrónicos en la industria mecánica, principalmente. Debido a que combina varias ingenierías en una sola, su punto fuerte es la versatilidad.

Definición

Un consenso común es describir a la mecatrónica como una disciplina integradora de las áreas de mecánica, electrónica e informática cuyo objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas. La mecatrónica no es, por tanto, una nueva rama de la ingeniería, sino un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integración y de una interacción intensiva entre diferentes áreas de la ingeniería.
Áreas del conocimiento
La mecatrónica nace para suplir tres necesidades latentes; la primera, encaminada a automatizar la maquinaría y lograr así procesos productivos ágiles y confiables; la segunda crear productos inteligentes, que respondan a las necesidades del mundo moderno; y la tercera, por cierto muy importante, armonizar entre los componentes mecánicos y electrónicos de las máquinas, ya que en muchas ocasiones, era casi imposible lograr que tanto mecánica como electrónica manejaran los mismos términos y procesos para hacer o reparar equipos.

• Diseñar, construir e implementar productos y sistemas mecatrónicos para satisfacer necesidades emergentes, bajo el compromiso ético de su impacto económico, social, ambiental y político.

• Generar soluciones basadas en la creatividad, innovación y mejora continua de sistemas de control y automatización de procesos industriales.

• Apoyar a la competitividad de las empresas a través de la automatización de procesos.

• Evaluar, seleccionar e integrar dispositivos y máquinas mecatrónicas, tales como robots, tornos de control numérico, controladores lógicos programables, computadoras industriales, entre otros, para el mejoramiento de procesos industriales de manufactura.

• Dirigir equipos de trabajo multidisciplinario.⁸

• Matemáticas: lógica Matemática y conjuntos, cálculo diferencial e integral, álgebra lineal, cálculo vectorial, ecuaciones diferenciales, variable compleja, probabilidad y estadística, métodos numéricos.

• Física: mecánica clásica, electricidad y magnetismo, termodinámica, óptica, estática, cinemática y dinámica de cuerpo rígido, mecánica de fluidos.

• Eléctrica y electrónica: electrónica digital, electrónica analógica, filtros electrónicos, circuitos eléctricos en el dominio del tiempo y frecuencia, sistemas embebidos, procesamiento digital de señales, electrónica de potencia, sensores y actuadores, sistemas electromecánicos.

• Computación: programación estructurada, programación orientada a objetos, sistemas en tiempo real, programación concurrente, simulación de sistemas.

• Ingeniería mecánica: ciencia e ingeniería de materiales, mecánica de materiales, procesos de manufactura, diseño asistido por computadora (CAD), manufactura integrada por computadora (CAM), elemento finito (CAE), análisis y síntesis de mecanismos, diseño de elementos de máquinas, neumática e hidráulica, vibraciones mecánicas, mantenimiento preventivo y correctivo.

• Control automático: sistemas lineales enfoque clásico, sistemas lineales enfoque moderno, sistemas lineales digitales enfoque clásico y moderno, sistemas no lineales, identificación de sistemas.

• Mecatrónica: diseño mecatrónico, robótica, optimización en ingeniería, sistemas de manufactura flexible, automatización, control de sistemas mecatrónicos.

• Ingeniería industrial: contabilidad de costos, ingeniería económica, administración de empresas, administración de proyectos, investigación de operaciones, sistemas de calidad, desarrollo sustentable, tecnología y medio ambiente.

• Especialidad: El estudiante de ingeniería en mecatrónica debe tener un grupo de materias optativas que le permitan ser especialista en algún campo de aplicación de la mecatrónica. Así, si el estudiante desea continuar con estudios de posgrado o trabajar, tendrá una formación sólida. La especialidad debe contener componentes importantes de teoría y práctica, convergiendo a un proyecto que dará como resultado patentes y publicaciones científicas.

Uso útil

Entendiendo que la Mecatrónica abarca disciplinas muy amplias y complejas podemos decir que tiene muchos campos de aplicación. De hecho, la Mecatrónica pretende ser esa disciplina o Ingeniería en la que los productos se fabriquen teniendo en cuenta todas las ingenierías y no estando separadas como tradicionalmente. Su punto fuerte es la versatilidad para crear mejores productos, procesos o sistemas. La Mecatrónica no es un concepto nuevo o una ingeniera nueva, sino, la síntesis de ciertas áreas de ingeniería.
Su principal objetivo es cubrir ciertas necesidades como

• Automatizar la maquinaria: así se consigue que sea ágil, productiva y fiable.

• Creación de productos inteligentes: que sobre todo responden a las necesidades del ser humano.

• Que haya armonía entre componentes mecánicos y electrónicos (hasta ahora la mecánica y la electrónica no manejaban los mismo términos lo que dificultaba los procesos de fabricación o reparación de diferentes equipos).

Las principales industrias que utilizan la Mecatrónica son

• Empresas de la Industria de la Automatización: empresas que utilizan sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales.

• Empresas de la Industria de Manufactura Flexible: aquellas que se dedican a fabricar sistemas o componentes eléctricos o electrónicos de forma automática.

Campo ocupacional

El campo ocupacional actual del ingeniero en mecatrónica está en empresas de la industria automotriz, manufacturera, petroquímica, metal-mecánica, alimentos y electromecánica, realizando sobre todo actividades de diseño, manufactura, programación de componentes y sistemas industriales y equipo especializado, así como en la promoción y activación de empresas de servicios profesionales.⁹

• Automatización: en la gran mayoría de las empresas del sector industrial, comercial y de servicios donde se utiliza con mayor incidencia los medios electrónicos y de automatización; ejerciendo la profesión en empresas de tipo: minera, manufactura, electricidad, comercio, comunicaciones y servicios; asimismo, por cuenta propia puede desarrollar la actividad profesional en gestión de empresas, ejecutando libremente servicios específicos requeridos por los clientes.¹⁰

• Manufactura flexible: empresas dedicadas a la fabricación de sistemas y componentes eléctricos o electrónicos. Empresas dedicadas a integrar proyectos de automatización de procesos. Área de mantenimiento de sistemas automatizados en: Industrias químicas, farmacéuticas, transformación de la madera, metal mecánica, automotriz, textil y de la confección, proceso de alimentos, sector eléctrico, empresas dedicadas a proporcionar servicios generales especializados.¹⁰

Historia

La mecatrónica tiene como antecedentes inmediatos a la investigación en el área de cibernética realizada en 1936 por Alan Turing, en 1948 por Norbert Wiener y Morthy, las máquinas de control numérico, desarrolladas inicialmente en 1946 por George Devol, los manipuladores, ya sean teleoperados, en 1951 por Goertz, o robotizados, en 1954 por Devol, y los autómatas programables, desarrollados por Bedford Associates en 1968.

Con base en lo anterior, se puede hacer referencia a la definición propuesta por J. A. Rietdijk: "Mecatrónica es la combinación sinérgica de la ingeniería mecánica de precisión, de la electrónica, del control automático y de los sistemas para el diseño de productos y procesos", la cual busca crear maquinaria más compleja para facilitar las actividades del ser humano a través de procesos electrónicos en la industria mecánica principalmente. Existen, claro está, otras versiones de esta definición, pero ésta claramente enfatiza que la mecatrónica está dirigida a las aplicaciones y al diseño.

Un ingeniero en mecatrónica es un profesional con amplio conocimiento teórico, práctico y multidisciplinario capaz de integrar y desarrollar sistemas automatizados y/o autónomos que involucren tecnologías de varios campos de la ingeniería. Este especialista entiende sobre el funcionamiento de los componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos y computacionales de los procesos industriales, y tiene como referencia el desarrollo sostenible.

Tiene la capacidad de seleccionar los mejores métodos y tecnologías para diseñar y desarrollar de forma integral un producto o proceso, haciéndolo más compacto, de menor costo, con valor agregado en su funcionalidad, calidad y desempeño. Su enfoque principal es la automatización industrial, la innovación en el diseño y la construcción de dispositivos y máquinas inteligentes.⁷

Un ingeniero mecatrónico se capacita para:

En el plan de estudios de la ingeniería mecatrónica usualmente se encuentra:

Por tanto, la Mecatrónica puede aplicarse a muchos campos, desde la medicina hasta la minería, pasando por la industria farmacéutica, industria mecánica, automovilística, textil, comunicaciones, alimentación, comercio… y un largo etcétera.

La fabricación de productos como robots, automóviles, órganos humanos biónicos, naves aeroespaciales, aviones, etc., están basados ya en esta disciplina.

En 1969, Tetsuro Mori, ingeniero de la empresa japonesa Yaskawa Electric Co., acuña el término mecatrónica, y en 1971 se le otorga el derecho de marca. En 1982 Yaskawa permite el libre uso del término.

En los años setenta, la mecatrónica se ocupó principalmente de la tecnología de servomecanismos usada en productos como puertas automáticas, máquinas automáticas de autoservicio y cámaras "auto-focus". En este enfoque pronto se aplicaron métodos avanzados de control. En los años ochenta, cuando la tecnología de la información fue introducida, los ingenieros empezaron a incluir microprocesadores en los sistemas mecánicos para mejorar su desempeño. Las máquinas de control numérico y los robots se volvieron más compactos, mientras que las aplicaciones automotrices como los mandos electrónicos del motor y los sistemas anticerrado y frenando se hicieron extensas. Por los años noventa, se agregó la tecnología de comunicaciones, creando productos que podían conectarse en amplias redes. Este avance hizo posibles funciones como la operación remota de manipuladores robóticos. Al mismo tiempo, se están usando novedosos microsensores y microactuadores en nuevos productos. Los sistemas microelectromecánicos como los diminutos acelerómetros de silicio que activan las bolsas de aire de los automóviles.

Antonio Creus - Instrumentación Industrial 8a edición

Los instrumentos de control están universalmente aceptados. Hoy en día, es inimaginable la existencia de una industria moderna sin instrumentos. Y, aunque existiera, las necesidades, que crea el mercado, de obtener productos terminados con las garantías de calidad exigidas y en la calidad suficiente para que el precio obtenido sea competitivo, forzarían a modificar esta hipotética industria, incluyendo en la transformación subsiguiente la automatización del proceso mediante los instrumentos de medición y control.

En la industria se presenta pues, repetidamente, la necesidad de conocer y entender el funcionamiento de los instrumentos y el papel que juegan dentro del control del proceso. Así le ocurre al jefe o al operador del proceso, al proyectista y a su ingeniería, al estudiante y a cualquier persona que esté relacionada o vaya a relacionarse con el proceso, sin mencionar, como es lógico, al instrumentista o al técnico en instrumentos para quienes el tema es la esencia de su profesión.

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Buncefield Explosion, GexCon investigation using FLACS

API RP 615 Valve Selection Guide, First edition, Download, Descargar

API RP 615 Valve Selection Guide, First edition Provides guidance on the selection of common types of valves used by the petroleum refining, chemical, petrochemical and associated industries. These include gate, ball, plug, butterfly, check, and globe valves covered by the API and ASME Standards. Modulating control valves and pressure relief valves are outside the scope of this RP.

(Descargar DownLoad) Paper Tank Overfill Protection - API 2350 and IEC 1511Safety Considerations

API 2350 RP Overfill Protection for Storage Tanks in Petroleum Facilities Prevent petroleum storage tanks from being overfilled is an important safety and environmental concern. Tank overfills can be effectively reduced by developing and implementing practical and safe operating procedures for storage facilities and by providing for careful selection and application of equipment, scheduled maintenance programs, and employee training. Covers overfill protection for all aboveground storage tanks in petroleum facilities, including refineries, terminals, bulk plants, and pipeline terminals that receive Class I (flammable) liquids from mainline pipelines or marine vessels.(api2350)

RSView32 Version 7.50 CPR 9, Download FREE, Descargar Gratis

PERFORMANCE & VISIBILITY

RSView32

Overview

RSView®32™ is an integrated, component-based HMI for monitoring and controlling automation machines and processes. RSView32 is available in English, Chinese, French, German, Italian, Japanese, Portuguese, Korean, and Spanish. RSView32 expands your view with open technologies that provide unprecedented connectivity to other Rockwell Software products, Microsoft products, and third-party applications.

Solid Investment. Today. Tomorrow.

• Excellent quality now and in the future
• Continued support for a huge installed base
• On-going engineering investment for supporting Microsoft Vista, Windows 2008, VMWare, and Future Microsoft Operating Systems
• Continued support for Web Server, Active Display Server and Extensions
• No plans to retire RSView32

RSView32 was the first HMI software to:

• Open its graphic displays as OLE containers for ActiveX® controls — with thousands of third-party ActiveX controls to choose from, you can drop ready-made solutions right into your projects
• Develop an object model to expose portions of its core functionality, allowing RSView32 to interoperate easily with other component-based software products
• Integrate Microsoft's popular Visual Basic® for Applications (VBA) as a built-in programming language allowing almost unlimited ways to customize your RSView32 projects
• Support OPC standards as both a server and a client for fast, reliable communications with a wide variety of hardware devices
• Implement add-on architecture (AOA) technology to expand RSView32's functionality and integrate new features directly into RSView32's core.

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Parte 1: http://www.4shared.com/file/VfOuSZiZ/RSView32_Version_750_CPR_9part.html
Parte 2: http://www.4shared.com/file/9SyaZVZ0/RSView32_Version_750_CPR_9part.html
Parte 3: http://www.4shared.com/file/kqp2EkHF/RSView32_Version_750_CPR_9part.html
Parte 4: http://www.4shared.com/file/psNpDGx_/RSView32_Version_750_CPR_9part.html

CONTRASEÑA: mecatroniando

NORMAS ISA-5.4

Este estándar establece el procedimiento a seguir para escribir los lazos de instrumentación de procesos. Para ello se definen los símbolos, formatos de conexión de borneras y diagramas de alimentación eléctrica y descripción de los planos donde se plasman estos diagramas.

Aca pueden leer el contenido de la norma como tal en su versión original:

NORMA ISA-S5.1

Esta Norma especifica la nomenclatura para nombrar los instrumentos, y los símbolos para representarlos.

La nomenclatura está representada por un código de letras cuya especificación se resume a continuación:

a. La identificación tiene la siguiente estructura:

b. No se debe exceder de cuatro letras por instrumentos.

Las letras de identificación son:

Con respecto a los símbolos se tienen los siguientes:

La norma completa es la siguiente:

Fundamentals of Industrial Instrumentation and Process Control, Descargar gratis, Download Free

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Overview

Instrumentation technicians work on pneumatics, electronic instruments, digital logic devices and computer-based process controls. Because so much of their work involves computerized devices, they need an extensive knowledge of electronics, and most have degrees in electronics technology. Most textbooks in this area are written for four year institutions and lack the practical flavor that is needed in technical schools or community colleges. Designed as a text for use in community colleges or vocational schools, this up to date text is unsurpassed in its treatment of such subjects as: instruments and parameters, electrical components(both analog and digital) various types of actuators and regulators, plumbing and instrumentation diagrams and Operation of process controllers.

Table of contents

PREFACE
Chapter 1: Introduction and Review
Chapter 2: Basic Electrical Components
Chapter 3: AC Electricity
Chapter 4: Electronics
Chapter 5: Pressure
Chapter 6: Level
Chapter 7: Flow
Chapter 8: Temperature and Heat
Chapter 9: Humidity, Density, Viscosity, and pH
Chapter 10: Other Sensors
Chapter 11: Actuators and Control
Chapter 12: Signal Conditioning
Chapter 13: Signal Transmission
Chapter 14: Process Control
Chapter 15: Documentation and Symbols
APPENDIX A: ANSWERS TO ODD NUMBERED PROBLEMS
APPENDIX B: THERMOCOUPLE TABLES
APPENDIX C: REFERENCES AND INFORMATION RESOURCES
APPENDIX D: ABBREVIATIONS
GLOSSARY
ANSWERS TO ODD-NUMBERED QUESTIONS
INDEX

Biographical note

William Dunn has B.Sc. in physics from the University of London, graduating with honors, he also has a B.S.E.E. He has over 40 years industrial experience in management, marketing support, customer interfacing, and advanced product development in systems and microelectronic and micromachined sensor development. Most recently he taught industrial instrumentation, and digital logic at Ouachita Technical College as an adjunct professor. Previously he was with Motorola Semiconductor Product Sector working in advanced product development, designing micromachined sensors and transducers. He holds some 15 patents in sensor design, and has presented some 20 technical papers in sensor design and application.

Back cover copy

A PRACTICAL GUIDE TO AUTOMATED PROCESS CONTROL AND MEASURMENT SYSTEMS

Basic, clear, and concise, Fundamentals of Industrial Instrumentation and Process Control provides students with the perfect bridge between the theories and principles found in most textbooks and the practicalknowledge gained on the factory floor. Drawing upon years of experience as an engineer and educator, William Dunn offers a practical and easy- to-use guide that meets the needs of technicians and engineers working or training in any process control function.

The text provides a thorough exposition of electrical components -- both analog and digital -- pneumatics, actuators, and regulators and details their application to the industrial process. Each chapter is written in a clear, logically organized manner and contains an abundance of realistic problems, examples, and illustrations to challenge the students to think and encourage them to apply this fundamental body of knowledge to the solution of practical problems.

Fundamentals of Industrial Instrumentation and Process Control features:
Practical perspectives on pneumatics, electronic instruments, and digital logic devices
Fundamental electrical components and digital signaling and transmission
Inside-the-device explanations of all major types of sensors and actuators
Both English and metric units

THE COVERAGE NEEDED TO BECOME AN INDUSTRIAL INSTRUMENTATION TECHNOLOGIST:
Introduction and Review * Basic Electrical Components * AC Electricity * Electronics * Pressure * Level * Flow * Temperature and Heat * Humidity, Density, Viscosity, and pH * Other Sensors * Actuators and Control * Signal Conditioning * Signal Transmission * Process Control * P & ID (Pipe and Identification Diagrams)


 

Control Automático de Procesos - Smith Carlos - Corripio Armando, Descarga Gratis Free

Acerca de Control Automático de Procesos

El propósito principal de este libro es mostrar la práctica del control automático de proceso, junto con los principios fundamentales de la teoría del control. Con este fin se incluye en la exposición una buena cantidad de análisis de casos, problemas y ejemplos tomados directamente de la experiencia de los autores como practicantes y como consultores en el área. En opinión de los autores, a pesar de que existen muchos libros buenos en los que se tratan los principios y la teoría del control automático de proceso, en la mayoría de ellos no se proporciona al lector la práctica de dichos principios.

Link de Descarga

Actualizado 2016 - Licencia para activación de RsLogix5000, Gratis, Free!!!

Bueno amigos, ingenieros, ilustres, la idea de este post es mostrarles y compartirles un manual para activar el software RsLogix 5000 de Rockwell, así como darles los enlaces para descargar las licencias de Rslogix Gratis, mi idea no es apoyar la piratería sino promover el conocimiento y el amor por el control, ustedes como yo, puede que hayan tenido las ganas de programar y de dejar volar su interés por el control, pero se ven limitados debido a que en las empresas se compra una licencia, para el computador del programador o el de mantenimiento, y es imposible "jugar" con ese computador, por esto hago este post, con la intención de que puedan practicar desde cualquier computador, la programación de los PLC de Rockwell, yo se que Rockwell me agradecerá por promover e incentivar la programación de sus PLC.

 

Ok, primero que todo, el enlace a la descarga de los archivos:

(Actualizado 2016) contraseña: mecatroniando.blogspot.com

http://www.4shared.com/file/IAkeCmI7/virtualfloppy.html

(Actualizado sin contraseña 2016) archivos de licencias
http://www.4shared.com/rar/O5RhvMbq/licenciasRockwell.html

Paso 1.

Descomprimir el archivo en una carpeta del computador,

Contraseña: mecatroniando.blogspot.com

Paso 2.

Abran el archivo vfdwin.exe

En la pestaña Driver Oprima Install, luego que salga el mensaje "The VFD driver is installed." Presione el botón Start, Y espere a que salga el mensaje "The VFD driver is started."

Paso 3.

En la pestaña Drive0 Oprima el Botón Change, seleccione la letra de la unidad y oprima Ok.

(Actualizado) Presione la tecla Open/Create, Oprima el botón Browse y seleccione el archivo "LICENCIAS ROCKMASTER.bin" si desea las licencias completas de la serie de rockwell (RSVIEW,  RSTUNE), o selecciona "rockwell.imz"  para las licencias completas de RSLOGIX, luego oprima el botón Abrir.

Paso 4.

Abra el archivo EvMoveW.exe y seleccione en la lista "From Drive", la letra que asignó al disco Floppy, y en la lista "To Drive" seleccione el disco en el cual instalado el sistema operativo.

Oprima Ok, y luego el botón Move.

Paso 5.

Disfrute de RsLogix5000!!!, y demuestre todo lo que puede hacer con un PLC.

Principio de Funcionamiento del Medidor Térmico de Caudal

Los medidores térmicos de caudal usan dos técnicas para la determinación del caudal másico. La primera es la elevación de temperatura que experimenta el fluido en su paso por un cuerpo caliente y la segunda es la pérdida de calor experimentada por un cuerpo caliente inmerso en un fluido. Sea cual sea la técnica que utilicen los caudalímetros térmicos, se basan en la general insensibilidad de los fluidos a la variación de su calor específico en función de la presión y de la temperatura, es decir, el calor específico de los fluidos se puede considerar prácticamente independiente de la presión y de la temperatura.

Según la primera ley de la termodinámica, la pérdida de calor del fluido (q) es proporcional al caudal másico (m), al calor específico (c_p) y al salto térmico (DT):    

q = m * c_p * DT

 Si se conoce el fluido, se sabe su calor específico, el salto térmico se puede medir mediante sensores y el calor cedido es el aportado externamente para poder realizar la medición. Solo queda el caudal másico como incógnita y por tanto, se puede calcular.

  Actualmente en el mercado existen una gran variedad de medidores los cuales tienen diversos principios de funcionamiento, como también diversos tipos de usos por lo tanto de acuerdo a las necesidades se seleccionara determinado medidor.

PRINCIPIO DE MEDIDOR DE FLUJO CORIOLIS

MEDIDORES POR FRECUENCIA NATURAL DE OSCILACIÓN.

Medidor de caudal de masa directo que trabaja mediante el efecto que tienen las oscilaciones de frecuencia natural de vibración con respecto al caudal de masa que pasa por tramo de tubería que está construido con materiales de buena elasticidad y de una forma geométrica muy particular.

Un objeto que se mueve en un sistema de coordenadas que rota con una velocidad angular, experimentará una fuerza de Coriolis proporcional a la masa, a la velocidad del objeto y a la velocidad angular del sistema. Esta fuerza es perpendicular a la velocidad del objeto y a la velocidad angular del sistema de coordenadas.

En la nueva generación de los medidores de Coriolis, comercialmente disponibles, el fluido a la entrada del medidor se divide entre dos tubos en forma de U, los cuales tienen un diámetro menor que el de la tubería del proceso. El flujo sigue la trayectoria curva de los tubos, y converge a la salida del medidor. Estos tubos se hacen vibrar a su frecuencia natural por medio de un mecanismo magnético. Si en vez de hacerlos rotar continuamente los tubos vibran, la magnitud y dirección de la velocidad angular es alternada. Esto crea una fuerza Coriolis alterna. Si los tubos en forma de U son suficientemente elásticos, las fuerzas de Coriolis inducidas por la masa del fluido producen una pequeña deformación elástica. A partir de ella se mide y calcula el flujo de masa.

Hasta hace poco tiempo, no existía ningún método práctico para medir la masa . Tales mediciones son necesarias en infinidad de aplicaciones entre las cuales se encuentran: los balances de masa de productos procesados y obtenidos en la planta, transferencia de custodia.

La medición directa de la masa de flujo evita la necesidad de utilizar cálculos complejos y como estándar fundamental de medición, la masa no deriva sus unidades de otra fuente ni se ve afectada por variaciones de temperatura o presión; tal constancia hace a la masa, la propiedad ideal para medir. El primer Medidor de Flujo Másico (MFM) fue desarrollado por la compañía Micro Motion y funciona según el principio Coriolis.

El medidor de Coriolis se basa en el teorema de Coriolis, matemático francés (1795- 1843) que observó que un objeto de masa m que se desplaza con una velocidad lineal V a través de una superficie giratoria que gira con velocidad angular constante w, experimenta una velocidad tangencial (velocidad angular x radio de giro) tanto mayor cuanto mayor es su alejamiento del centro. Si el móvil se desplaza del centro hacia la periferia experimentará un aumento gradual de su velocidad tangencial, lo cual indica que se le está aplicando una aceleración, que es precisamente la aceleración de Coriolis. Este fenómeno es el causante de que el remolino que se forma en el fondo de un depósito al vaciarlo, gira a derechas en el hemisferio Norte y a izquierdas en el hemisferio Sur. Asimismo todos los vientos de la circulación general que soplan desde el Norte al Sur en el hemisferio Norte son desviados, debido a la rotación de la Tierra de Oeste a Este, constituyendo los vientos predominantes de oeste. Por otro lado, el célebre péndulo de Foucault demuestra también el fenómeno.

La figura siguiente muestra la configuración de un medidor tipo Coriolis; debido a que la masa no cambia, el medidor es lineal y no tiene que ser ajustado para variaciones en las propiedades del líquido. También elimina la necesidad de compensar por variaciones en la presión y temperatura. Este medidor es útil especialmente para líquidos cuya viscosidad varía con la velocidad. La exactitud típica de estos medidores está entre un +0,20% a +0,40% del valor máximo del flujo de diseño. Generalmente se emplean con fluidos líquidos, aunque también puede utilizarse con gases secos y vapor sobrecalentado.


 
PARTES DE UN MEDIDOR DE FLUJO MÁSICO CORIOLIS

 

Representación de la fuerza reactiva. Fuerza Coriolis y velocidad vertical del flujo en el extremo de salida del sensor.

• La Unidad Sensora.
  
• La Unidad Electrónica
  

 
La Unidad Sensora :

La Unidad Sensora constituye el componente que está en contacto directo con el proceso.

COMPONENTES DE LA UNIDAD SENSORA.

Tubos de flujo : Son tubos en forma de U por donde circula el fluido de proceso, están constituidos básicamente de acero inoxidable 316L libre de obstrucciones y diseñados para vibrar a su frecuencia natural. Este hecho, permite una reducción en la energía requerida por éstos para oscilar. Están soldados a tubos de unión múltiple.

Tubos de Unión Múltiple (Manifolds): Su función es la separar el fluido en dos partes iguales en la entrada del medidor para luego recombinarlo en la salida. Estos tubos están soldados al espaciador, a la placa base, accesorios de fluido y a los tubos de flujo. El fluido fluye a través de los accesorios de fluido, tubos de unión múltiple y tubos de flujo.


 
Espaciador: Son segmento de tubería de acero inoxidable 304 usados para tres propósitos. Primero, separa los tubos de unión múltiple de modo que se alínien debidamente con los tubos de flujo. Segundo, actúa como un conducto para cables desde adentro del compartimiento del sensor hacia la Unidad Electrónica. Tercero, provee estabilidad dimensional para el sensor y ayuda a neutralizar las tensiones de la tubería que podrían afectar la operación del medidor.

Hay una plaqueta sobre una de las placas del espaciador para permitir un fácil acceso a conexiones de cables.

Placa Base: Consiste en una de las piezas lisas rectangulares de acero inoxidable. La placa está soldada a los tubos de unión múltiple como también a la cubierta.


 
Barreras Expansoras: Las barreras son piezas rectangulares lisas que abrazan a los tubos de flujo y los posicionan en forma precisa, a fin de mantener las zonas de vibración separadas de las soldaduras de conexión de los tubos de unión múltiple.


 
Bobina Impulsora: La bobina impulsora es un dispositivo magnético que convierte la señal eléctrica proveniente de la Unidad Electrónica en una fuerza que hace vibrar a los tubos de flujo. Esta bobina lleva anexo un magneto y juntos están fijados al centro de los brazos de soporte.


 
Brazos de Soporte : Los brazos de soporte, uno abraza a los tubos de flujo, el otro sirve de soporte a la bobina impulsora y a los detectores de posición. Las bobinas y detectores están unidos a uno y los magnetos asociados, al otro.


 
Detectores de Posición: Son los elementos sensores primarios para determinar el ángulo de torsión del tubo de flujo en función del tiempo. Los detectores, envían esta información a la Unidad Electrónica, donde se procesa y convierte a un voltaje proporcional a la rata de masa de flujo. Están constituídos por una bobina y un magneto asociado a ésta.

Se usan bases de cerámicas para las bobinas, lo que garantiza la estabilidad térmica.

Los magnetos están posicionados de manera que las bobinas se mantengan dentro de un campo magnético, bajo cualquier circunstancia de vibración.

Sensores de Temperatura : Para todos los modelos, una resistencia detectora de temperatura (RTD) está unida a la parte inferior de uno de los tubos de flujo. Este sensor es utilizado con dos objetivos: Primero, a través de la Unidad Electrónica, compensa los efectos de la temperatura sobre el modo de rigidez de los tubos de flujo controlando así, la escala de conversión necesaria de voltaje/frecuencia de la señal de flujo.

A medida que sube la temperatura del fluido, los tubos se tuercen cada vez más para la rata de flujo dada. El segundo objetivo de este sensor, consiste en convertir la señal que éste produce en variaciones de voltaje el cual cambia linealmente con la temperatura. Posteriormente esta señal de voltaje a ser convertida en lectura de temperatura.

Accesorios de Fluidos: Las bridas están fabricadas de acero inoxidable 316 L. Los Cuellos, entre las bridas y los Tubos de Unión Múltiple, son de acero inoxidable 304.

Cubierta o Caja del Sensor: Es de acero inoxidable 304 y esta soldada a la placa base, formando esta soldadura, un sello que protege el ensamblaje del tubo contra influencias exteriores. En la parte superior de cada cubierta existe un terminal llamado "Snnuber" que puede ser usado para satisfacer los requerimientos de tierra (GND) de circuitos eléctricos.


 
PRINCIPIOS DE OPERACIÓN

Todos los medidores de flujo másico trabajan bajo el mismo principio que consiste en la aplicación de la segunda ley de Newton: " fuerza es igual a Masa por Aceleración " (F= m.a ). Esta ley es utilizada para determinar la cantidad exacta de masa que fluye a través del medidor. Dentro de la Unidad Sensora, los tubos de flujo se han diseñado para vibrar a su frecuencia natural con respaldo de un sistema electromagnético. Esta vibración tiene una amplitud que es aproximadamente menor a 1 mm, y frecuencia entre 40 y 120 Hz dependiendo del tamaño del medidor.

La masa correspondiente a cierto flujo, adquiere una velocidad lineal al fluir a través del tubo. Las vibraciones de éste sobre un eje (eje de soporte) resultan perpendiculares al flujo y hacen que el mismo acelere en el extremo de entrada y desacelere en el de salida, causando que el tubo se doble. Esto se puede analizar de manera más sencilla y detallada a continuación: En primer lugar, imaginemos al tubo de flujo como un par de piernas, pierna 1 por donde entra el flujo y pierna 2 por donde sale.

El flujo entra al tubo por la pierna con una velocidad horizontal paralela a éste, pero al momento y por efecto de la vibración que es máxima al final de la pierna un poco antes del dobléz, se le induce una velocidad vertical y en consecuencia, una fuerza reactíva del flujo se opone a la acción del tubo creándose un desequilibrio de éste que a manera de compensarlo y por efecto del flujo saliente, causa que la segunda pierna se deforme con una fuerza igual en magnitud y en sentido opuesto a la pierna 1. Al momento de salida, esa velocidad vertical comienza a disminuir progresivamente debido a que la vibración se va haciendo nula justamente antes de abandonar la segunda pierna.

La fuerza de torsión inducida por el flujo crea un efecto llamado Coriolis que es un proporcional a la rata de flujo masivo. Este efecto constituye la fuerza utilizada para la detección de la masa de flujo.


 
CARACTERÍSTICAS DE LOS MEDIDORES DE FLUJO MÁSICO


 
Precisión: el grado de precisión de los MFM incluyen errores de interferencia, repetibilidad y estabilidad cero pero, ya que son considerados independientes, éstos suman por sus raíces cuadradas y no por valores acumulativos. Así, el error real casi siempre será del 0.2% de la rata de flujo (+/-) la estabilidad cero dada en las especificaciones.

Repetibilidad: para un MFM repetibilidad es menor del 0.1%.

Estabilidad del Cero: La señal de la rata de flujo permanece lineal cuando éste vale cero. Existe poca estabilidad a ratas de flujo muy bajas.

Rango de Flujo: El rango de flujo es especificado en libras o kilogramos por minuto, para cada tamaño de medidor. Las únicas limitaciones son caídas de presión aceptables del sistema y la poca estabilidad a ratas de flujo muy bajas.

Flujo Mínimo a Escala Completa: Es la rata más baja de flujo completo en el que el interruptor de selección de rango (Span Select Switch) del medidor puede ser ajustado.

En este valor el medidor no puede proveer salida a escala completa.

Flujo Máximo a Escala Completa: Es la rata más alta de flujo completo en el que el interruptor de selección de rango (Span Select Switch) del medidor puede ser ajustado. Es el valor más alto del rango de flujo.

Rango de Presión de Operación : Ésta es de al menos ¼ de la presión de ruptura del material utilizado en conformidad con ANSI/ASME * B31.3, a temperatura ambiente.


 
VENTAJAS DEL SISTEMA


 
Por utilizar como patrón de medida unidades de masa, ésta no se ve afectada por cambios en los parámetros de Temperatura o Presión.

Por no poseer partes móviles ni desarmables, requiere de mínimo mantenimiento.

Permite la medición de flujo en forma bidireccional.

La señal eléctrica proporcional al flujo ya viene corregida, es decir, que no amerita de cálculos complejos para la lectura.

Es de fácil calibración en el campo.

El error real es de menos del 0.2% de la rata de flujo (+/-) la estabilidad cero.


 
DESVENTAJA DEL SISTEMA

1.- Constituye el sistema de medición de flujo de mayor costo.