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II. METODOLOGÍA
Este proyecto fue realizado en tres etapas:
caracterización del posicionador de la válvula de
control, diseño e implementación del prototipo, y
pruebas de funcionamiento. El tipo de
investigación usado es investigación aplicada. A
continuación, se explica en detalle cada uno de los
aspectos antes mencionados.
1. Caracterización
del posicionador de la
válvula de control
El convertidor I/P funciona de la siguiente manera:
el controlador de proceso compara la señal
proveniente de la PV con su valor de referencia o
set-point, toma una decisión y envía una señal
eléctrica de 4 a 20 mA DC hacia el posicionador de la
válvula. Dicho posicionador tiene en su interior el
convertidor I/P, quien toma dicha señal de corriente
y permite el paso de una cantidad de presión
proporcional hacia el actuador. Esto lo hace mediante
la ecuación que modela su comportamiento,
denominada Ecuación de Linealidad. Para el caso de
un convertidor I/P cuya entrada es la señal de 4 a 20
mA y la señal de salida es de 3 a 15 psi, la ecuación
(1) plantea el comportamiento del convertidor I/P.
Cuando el controlador envía una señal de 4mA
hacia la válvula, el convertidor I/P la traduce en una
señal equivalente a 3psi. Si la señal enviada es
20mA, la señal de salida es 15psi.
out(psi)=0.75*(valor_corriente_mA)
Esta proporción se debe mantener en todo el campo
de medida del posicionador, garantizando un
comportamiento lineal en la apertura y cierre de la
válvula. Con el uso continuo de la válvula puede
ocurrir que los valores provenientes del convertidor
I/P difieran del recorrido real del elemento final de
control, motivo por el cual se requiere de actividades
de mantenimiento preventivo y predictivo que
verifiquen su estado con el fin de evitar fallos en el lazo
de control y pérdidas de calidad en el resultado final del
proceso. Uno de los equipos que permite realizar
pruebas de histéresis y verificación de la trazabilidad a
las válvulas de control es el generador de lazo (en
inglés Loop Calibrator). Este equipo es capaz de generar
una señal análoga que varía entre 4 y 20 mA, utilizando
una fuente de 24V DC. Al inyectar la señal de corriente
al posicionador de la válvula, simula el efecto de la
señal proveniente del controlador de proceso,
permitiendo inspeccionar el funcionamiento del
posicionador, del actuador y por supuesto, la apertura y
cierre de la válvula. La figura 3 muestra un generador de
lazo conectado a una válvula de control.
Fig. 3. Generador de lazo y válvula con posicionador I/P.
Adaptado de http://www.allinstrumentation.com, 2017.
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