3: Sensores y Actuadores

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3.1: Sistemas de Control - Dispositivos de Medición
El tipo de control más común utilizado hoy en día en la industria es un controlador PID (proporcional, integral, derivado), que permite al operador aplicar diferentes técnicas de control que pueden ser utilizadas para lograr diferentes ajustes en un experimento o proceso. Un controlador PID se puede utilizar en dos mecanismos de control principales que incluyen retroalimentación y avance. El propósito de este artículo es proporcionar ejemplos de sistemas comunes de control industrial que aplican diferentes arquitecturas de control.
3.2: Sensores de temperatura
Los sensores de temperatura son vitales para una variedad de productos cotidianos. El control de temperatura también tiene aplicaciones en ingeniería química. Ejemplos de esto incluyen mantener la temperatura de un reactor químico en el punto de ajuste ideal, monitorear la temperatura de una posible reacción fuera de control para garantizar la seguridad de los empleados y mantener la temperatura de las corrientes liberadas al ambiente para minimizar el impacto ambiental dañino.
3.3: Sensores de presión
La presión debe ser considerada al diseñar muchos procesos químicos. Existen varios tipos de sensores de presión que están disponibles en el mercado hoy en día para su uso en la industria. Cada uno funciona mejor en un determinado tipo de situación.
3.4: Sensores de nivel
Los sensores de nivel permiten el control de nivel de fluido en un recipiente. Ejemplos de donde se instalan estos sensores incluyen reactores, columnas de destilación, evaporadores, tanques de mezcla, etc. Los sensores de nivel proporcionan a los operadores tres datos importantes para el control: (1) la cantidad de materiales disponibles para su procesamiento, (2) la cantidad de productos almacenados, (3) la condición de operación. La instalación del sensor de nivel correcto garantiza la seguridad del operador y del entorno circundante.
3.5: Sensores de flujo
La medición de flujo resulta crucial en diversas industrias, incluidas las industrias petroleras y químicas. En consecuencia, la medición de flujo se convierte en un componente importante en el éxito económico general o fracaso de cualquier proceso dado. Lo más importante es que las mediciones de flujo precisas garantizan la seguridad del proceso y para quienes participan en su éxito.
3.6: Sensores de composición
Existen muchas herramientas analíticas útiles, como análisis fotométrico, análisis electrométrico, cromatografía, espectrometría de masas, conductividad térmica y diversas mediciones de propiedades físicas (densidad y gravedad específica), que pueden ser utilizadas para determinar la composición de las mezclas. Se dispone de una amplia gama de métodos para medir la composición, por lo que es importante elegir el mejor método dado un conjunto de condiciones.
3.7: Sensores de pH y Viscosidad
Los sensores de pH, si bien son piezas de equipo relativamente simples, tienen numerosos usos. Conocer el pH de una solución es valioso para un químico analítico que intenta determinar el contenido de una solución desconocida, así como para un agricultor que intenta determinar las aplicaciones adecuadas a sus campos y a muchas personas intermedias. En la industria, los sensores de pH se pueden utilizar como una forma sencilla de monitorear reacciones que involucran ácidos o bases como reactivo o producto de un proceso químico.
3.8: Varios Sensores
Esta página es un resumen de diferentes sensores no tan comúnmente utilizados como otros en la industria. Esta página detalla los métodos de operación, usos industriales y otra información relevante sobre los sensores.
3.9: Válvulas - Tipos, Tipos y Selección
Las válvulas de control son elementos imperativos en cualquier sistema donde el flujo de fluido debe ser monitoreado y manipulado. La selección de la válvula adecuada implica un conocimiento profundo del proceso para el que se utilizará. En la selección de la válvula adecuada se involucra no solo qué tipo de válvula usar, sino el material del que está hecha y el tamaño que debe ser para realizar su tarea designada.
3.10: Válvulas - Dinámica de Modelado
En las siguientes secciones definimos brevemente las diversas variables y ecuaciones involucradas en el modelado de válvulas. El propósito de las siguientes secciones es darle una visión general de las ecuaciones necesarias para modelar las válvulas para un sistema en particular. Se han proporcionado ejemplos de problemas al final del artículo para ayudar en la comprensión cualitativa y cuantitativa de cómo se modelan las válvulas para los procesos de ingeniería química.