Glosario Completo de Instrumentación y Metrología: Sensores, Calibración y Conceptos Clave

Fundamentos de Instrumentación y Metrología

Este documento recopila definiciones esenciales y conceptos clave en el campo de la instrumentación y la metrología, abarcando desde los principios de funcionamiento de sensores hasta métodos de calibración y terminología fundamental.

Sensores y Transductores

• Diferencia entre PT100 y Termocupla: La PT100 varía su resistencia en función de la temperatura, mientras que la termocupla posee dos metales distintos que, al aplicarles calor, generan un voltaje.
• Efecto Seebeck: Al conectar dos conductores entre sí, la diferencia de temperatura entre ellos causa una diferencia de potencial en el punto de contacto, lo cual genera una corriente eléctrica en los conductores que forman el circuito.

Tipos de Señales en Instrumentación

• Señal Eléctrica: Comúnmente representada por un rango de 4 a 20 mA.
• Señal Neumática: Típicamente en un rango de 3 a 15 PSI.

Conceptos Clave en Medición y Calibración

• Error: Diferencia algebraica entre el valor medido y el valor verdadero de la variable.
• Span: Diferencia entre los valores máximo y mínimo de un rango de medición.
• Accuracy (Exactitud): Capacidad de un instrumento para indicar fielmente el valor real de la variable medida.
• Zona Muerta: Rango en el que el instrumento no registra ninguna variación en su medición.
• Precisión: Mínima división de escala de un instrumento indicador.
• Exactitud: Concordancia entre un valor obtenido experimentalmente y un valor de referencia.
• Incertidumbre: Cota superior del valor de la corrección residual de la medida.

Clasificación de Instrumentos

• Instrumento Activo: Son aquellos capaces de generar su propia energía.
• Instrumento Analógico: Indica el valor de la variable a medir de forma continua y se transfiere directamente a una escala de medición, haciendo uso de las propiedades físicas de los materiales.
• Instrumento Digital: Es aquel que convierte la señal analógica en señal digital para procesar y calcular la variable medida.

Instrumentos Específicos y Métodos de Calibración

• Manómetro Patrón: Instrumento usado para la medición de presión en fluidos, sirviendo como referencia.
• Comprobador de Peso Muerto: Dispositivo utilizado para equilibrar la presión de un fluido con un peso conocido, empleado en la calibración de manómetros.
• Calibración con el Método del Punto de Hielo:

  Consiste, por ejemplo, en llenar un recipiente hecho de material aislante (como un vaso de espuma de poliestireno) con agua fría. Permita que la mezcla alcance los 32°F (0°C). Meta la punta de metal del termómetro en el centro del recipiente, asegurándose de que la punta del termómetro no toque la parte inferior ni los lados del recipiente. El instrumento que se puede calibrar con este método es el termómetro bimetálico.

• Calibración con el Punto de Ebullición: El instrumento que se puede calibrar utilizando el punto de ebullición es el termómetro.