Principios de Medición de Temperatura en Sistemas Industriales y Aeronáuticos

Sistemas de Medición de Temperatura

PROPORCIÓN (RATIOMETER)

Sistema

La amplitud de su escala, que va desde menos setenta grados centígrados (-70ºC) hasta ciento cincuenta grados centígrados (150ºC), lo hace adaptable a la mayoría de las diferentes temperaturas que se deben medir en un avión. Además, se puede conectar con un sistema eléctrico de 12 o 24 voltios. El termómetro RATIOMETER se compone de un indicador, un bulbo o bulbos sensibles a los cambios de temperatura y los cables eléctricos de conexión.

Indicador

El indicador se compone del mecanismo “de proporción o ratio-meter” y puede ser del tipo sencillo o doble.

Aplicaciones típicas:

• Temperatura de aceite.
• Temperatura ambiente.
• Temperatura del carburador.
• Temperatura de la cabeza del cilindro.

El Bulbo Sensitivo

El elemento sensible a los cambios de temperatura del bulbo de resistencia “AN” se compone de un embobinado de alambre de níquel.

Funcionamiento

El mecanismo indicador está conectado al bulbo y a la fuente de abastecimiento de corriente directa (DC). Para el flujo de la corriente se cuenta con dos conductores paralelos. Uno de tales conductores está conectado a través de la bobina móvil izquierda y pasa por el bulbo de resistencia. El otro conductor se halla conectado a través de la bobina móvil derecha y de la resistencia fija. Las dos bobinas móviles, unidas mecánicamente entre sí y pivotadas dentro de una cavidad no anular, formada entre los polos del imán permanente, hace que el puntero se desplace sobre la carátula graduada correspondiente.

PAR TÉRMICO (TERMOPAR)

Estos termómetros se emplean en los aviones para obtener indicaciones de la temperatura de la cabeza de los cilindros de los motores radiales, así como también en las toberas de escape y en las balineras de los motores a reacción. Estos dispositivos se componen de tres unidades:

1. El conjunto de par térmico.
2. Los cables de conexión.
3. El indicador.

El par térmico se compone esencialmente de dos conductores de metales diferentes, unidos solidariamente en el punto cuya temperatura se va a medir. Esta unión se conoce generalmente como UNIÓN CALIENTE. La unión o extremo opuesto se conoce como EXTREMO FRÍO y se encuentra en el interior del instrumento.

Indicador

El instrumento indicador es un milivoltímetro sensible, calibrado en grados de temperatura y está dotado de un compensador automático de temperatura para la unión fría. Este compensador se compone de un resorte bimetálico, fijado al resorte en espiral o muelle, en forma tal que permita sumar la temperatura de la cabina a la indicación del instrumento.

Funcionamiento

El funcionamiento del par térmico se basa en el principio de física relacionado con el comportamiento de dos metales diferentes unidos entre sí y sometidos al calor.

TERMÓMETRO BIMETÁLICO

El termómetro bimetálico para temperatura ambiente exterior (free air Temp.), se emplea para indicar la temperatura existente fuera del avión, con fines de navegación.

Operación

Los dos metales de uso más común en termómetros bimetálicos son el bronce y el hierro. Si se toman dos tiras de bronce y de hierro de la misma longitud, y se unen solidariamente a la temperatura ambiente, podría usarse este dispositivo como un termómetro. A medida que sube la temperatura, ambos metales se dilatarán, pero la longitud de la tira de bronce aumentará más rápidamente que la tira de hierro. Esto hace que la combinación bimetálica se curve. Ahora, si las condiciones son contrarias, es decir, que se presente un descenso en la temperatura, la curva sería en dirección opuesta.

Conectando un extremo de la cinta bimetálica a la carcasa del instrumento y el otro extremo a un puntero indicador que tenga libertad de movimiento alrededor de una carátula calibrada, estos cambios de temperatura se pueden convertir en indicaciones efectivas reales a grados centígrados. Algunos de estos instrumentos tienen un radio de indicación que va desde menos cuarenta grados centígrados (-40ºC) hasta cuarenta grados centígrados (40ºC).

PUENTE DE WHEATSTONE

Al conectar el instrumento en el circuito de puente, estando este equilibrado, cualquier aumento o disminución de la temperatura en el cuarto brazo (resistencia), hará que el puntero se desplace a la izquierda o a la derecha. El valor de este desplazamiento del puntero indicará el cambio del valor de la resistencia del cuarto brazo o ramificación de resistencia variable. Calibrando la carátula del instrumento directamente con unidades de temperatura, este dispositivo se convierte en un indicador de temperatura de aceite, de aire y de líquidos refrigerantes.