Aprendizaje basado en tics 2

 Elementos finales de control

Los elementos finales de control son los dispositivos encargados de transformar una señal de control en un flujo de masa o energía (variable manipulada). Es esta variable manipulada la que incide en el proceso causando cambios de la variable controlada. Lo más común en procesos es que la manipulación sea un caudal. Para ajustar el flujo de fluidos en una línea existen primariamente dos mecanismos: 
- Modificar la energía entregada al fluido (bombas y ventiladores de velocidad variable) 
- Modificar la resistencia al paso del fluido (válvulas, registros en ductos de gases)
Ya que industrialmente lo más común es que la variable manipulada por estos dispositivos sea un caudal, el elemento de control de más amplia difusión es la válvula y por ello se hará énfasis en éste.

VÁLVULAS DE CONTROL 

Su función es variar el flujo de material o energía a un proceso de control, modificando el valor de la variable de medida, comportándose como un orificio de área variable. Las válvulas pueden ser modelas siguiendo una dinámica de segundo orden. Para válvulas pequeñas o de tamaño medio, la dinámica es tan rápida que se consideran procesos de primer orden.  

Las válvulas funcionan según el teorema de Bernoulli, el cual describe que el flujo a través de un orificio como:

Las válvulas están constituidas por dos partes principales: 

- Actuador: recibe la señal de controlador y la transforma en un desplazamiento (lineal o rotacional) producto de un cambio en la presión ejercida sobre el diafragma.  

-Cuerpo: el diafragma está ligado a un vástago o eje que hace que la sección de pasaje del fluido cambie y con ésta el caudal.

Tipos de elementos finales de control (actuadores)

Existen tres tipos de actuadores o elementos finales de control:

·         Hidráulicos

·         Neumáticos

·         eléctricos

Actuadores hidráulicos

Los actuadores hidráulicos son dispositivos automáticos que obtienen su energía de un fluido a presión, generalmente aceite o agua. Los hay para baja presión (250-500 psi) y alta presión (600-5000 psi), utilizan agua de las plantas de tratamiento, aceite hidráulico industrial y aceite biodegradable, son utilizados para automatización de válvulas de compuerta, bola, macho, mariposa o dampers. 

La principal ventaja de estos actuadores es su relación potencia/peso.

 

Actuadores hidráulicos para válvulas rotatorias

Actuadores hidráulicos para válvulas lineales

Actuadores neumáticos

Los actuadores neumáticos son mecanismos que convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico de movimiento circular o movimiento rectilíneo.

Actuadores eléctricos

El actuador eléctrico es el que almacena los datos y posteriormente dicha información es procesada por la parte de control.
Podemos decir también que los actuadores eléctricos es la fuente que inicia un proceso. Por ello es por lo que precisamente su estructura suele ser más simple que la de los actuadores neumáticos o hidráulicos.
Es decir que transforman la energía eléctrica en energía mecánica. 

APLICACION EN LA INDUSTRIA

En las industrias se busca constantemente el control de los procesos ya que de estas actividades, desarrollo y respuestas, van a depender estas industrias, en cuanto a productividad y ganancias monetarias se refiere. Por lo tanto, hoy en día existen instrumentos que permiten ofrecer un control de ciertas variables, como fluidos, los cuales son controlados por las llamadas válvulas.

Válvulas y sistemas auxiliares pueden ser importantes para el buen funcionamiento de la planta. Un ejemplo de esto es la válvula que se requiere para controlar la presión de vapor en el colector que alimenta los removedores de hollín de los tubos.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LAS VÁLVULAS

•       Industria embotelladora: Se emplean válvulas de encendido y apagado para el llenado de líquidos de las botellas.

Válvulas de presión: Se emplean como brazos neumáticos para automatización de procesos.

Control de nivel: Se direcciona el fluido en el sentido deseado según se requiera.

Control de caudal: Para evitar pérdida de producto y llenado en tiempo óptimo de recipientes

Actuadores en la industria 

Exposición Grupal

BIBLIOGRAFIAS

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Rubio, A. (2019). instrumentaciondigital. Obtenido de Actuadores eléctricos y sus funciones principales: https://www.instrumentaciondigital.es/actuadores-electricos-y-sus-funciones/

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