Instrumentos de Medición de Temperatura, resumido en español, extraído del Manual de la FAA "Aircraft Instrument systems".

1. TEMPERATURE MEASURING
INSTRUMENTS
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA
Jener Roa

2. LOS INDICADORES DE TEMPERATURA NO
ELÉCTRICOS
• Las características físicas de la mayoría de materiales cambian cuando son expuestas a
cambios de temperatura. Cambios constantes, como la expansión o la contracción de sólidos,
líquidos, y gases.
• Un termómetro bimetálico es muy usado en la aviación. El elemento sensor de temperatura de
un termómetro bimetálico está hecha de dos tiras de metales disímiles unidas. Cada metal se
expande y se contrae en una proporción diferente cuando la temperatura cambia. Un extremo
de la tira bimetálica esta fijo, el otro extremo está enroscado. Un puntero es adherido al final
del enroscado el cual está incrustado en el carter del instrumento. Cuando la tira bimetálica se
calienta, los dos metales se expanden. Desde su expansión las proporciones difieren y se
apegan al otro, el efecto es que el final del enroscado trata de desenrollarse como el único
metal que se expande más rápido que el otro. Esto mueve el puntero a través de la cara del
dial del instrumento. Cuando la temperatura desciende, los metales se contraen en las tasas
diferentes, lo cual tiende a apretarse la bobina y mover el puntero en dirección opuesta.
• La lectura directa de las medidas bimetálicas de temperatura es a menudo usada en aeronaves
livianas para medir temperatura de aire externa (OAT). En esta aplicación, una sonda colectora
se proyecta a través del parabrisas de la aeronave para estar al descubierto del aire
atmosférico. El final enroscado de la tira bimetálica en la cabeza del instrumento está apenas
dentro del parabrisas donde puede ser leído por el piloto.

4. • Un tubo bourdon también se utiliza como una lectura directa de medida
simple de temperatura no eléctrica, en aeronaves livianas. Mediante la
calibración de la cara del disco de medida del tubo bourdon con una escala
de temperatura, se puede indicar temperatura.
• La base para la operación es la expansión consistente del vapor producido
por un líquido volátil en un área cerrada. Esta presión de vapor cambia
directamente con la temperatura. Llenando una bombilla sensora de un
líquido volátil y conectándolo a un tubo bourdon, el tubo causa una
indicación de la elevación y descenso de la presión de vapor debido al
cambio de temperatura.
• La calibración de la cara del dial en grados Fahrenheit o Celsius, en vez de
psi, provee una lectura de temperatura . En este tipo de calibre, la bombilla
sensora es colocada en el área necesitando medir temperatura. Un largo
tubo capilar conecta la bombilla hacia el tubo bourdon en el carter del
instrumento. El diámetro estrecho del tubo capilar asegura que el líquido
volátil sea de peso liviano y se quede primordialmente en la bombilla del
sensor. La temperatura de aceite a veces se mide así.

5. ELECTRICAL TEMPERATURE MEASURING
INDICATION

6. TERMÓMETRO DE RESISTENCIA ELÉCTRICA
• El principio parte de la resistencia eléctrica del termómetro, que es el
instrumento indicador, el elemento temperatura-sensitivo (o el bulbo), y los
alambres de conexión y el conector macho. Los termómetros de resistencia
eléctrica son usados ampliamente en muchos tipos de aeronave para medir
aire del carburador, aceite, temperaturas de aire, y más. Están
acostumbrados a la medida de temperaturas bajas y medianas en -70° C. a
150° C.
• Para la mayoría de metales, la resistencia eléctrica cambia como la
temperatura del metal cambia. Éste es el principio en cuál funciona un
termómetro de resistencia. Típicamente, la resistencia eléctrica de un metal
aumenta como la temperatura se eleva. Las aleaciones diversas tienen un
alto coeficiente de resistencia de temperatura, quiere decir que la resistencia
varía significativamente con la temperatura.
• Está conectado por alambres a un dispositivo medidor de resistencia dentro
del indicador de la cabina del piloto. El dial del instrumento se calibra en

7. • El elemento resistor temperatura-sensitivo es una extensión o
un bobinado hecho de un alambre de níquel /manganeso u
otra aleación adecuada en un material aislante. El resistor está
protegido por un tubo de metal con un final cerrado adjunto al
tapón roscado con una cabeza hexagonal. Los dos finales del
bobinado son soldados a un receptáculo eléctrico diseñado
para recibir las puntas del tapón del conector.

8. TERMÓMETROS DE RESISTENCIA ELÉCTRICA
DEL RATIOMETER (MEDIDOR DE RELACIÓN)

9. • Otra forma de indicar temperatura al utilizar un termómetro de resistencia
eléctrico es usando un ratiometer. El ratiometer es más estable y puede
entregar exactitud superior. Como su nombre sugiere, el termómetro de
resistencia eléctrica del ratiometer mide una proporción de flujos actuales.
El circuito contiene una resistencia variable y una resistencia fija para
proveer la indicación. Contiene dos ramas para el flujo de corriente. Cada
uno tiene una bobina montada en cualquier lado del conjunto del puntero
que se montó dentro del campo magnético de un imán permanente grande.
• El flujo variante de corriente a través de las bobinas causa que se formen
campos magnéticos diferentes, el cual reacciona con el mayor campo
magnético del imán permanente. Esta interacción rota el puntero en contra
de la cara del dial que es calibrada en grados Fahrenheit o centígrado,
dando una indicación de temperatura.
• Los sistemas de medida de temperatura de Ratiometer se usan para medir
aceite de motor, el aire exterior, aire del carburador, y otras temperaturas
en muchos tipos de aeronave. Son especialmente muy solicitados a medir
condiciones de temperatura donde la exactitud es importante, o donde se

10. INDICADORES DE TEMPERATURA DE
THERMOCOUPLE (PAR TERMOELÉCTRICO)

11. • Un par termoeléctrico es un circuito o una conexión de dos metales diferentes. Los
metales se tocan en dos empalmes separados. Si uno de los empalmes se calienta a una
temperatura superior a la del otro, se produce en el circuito una fuerza electromotriz.
Este voltaje es en seguida proporcional a la temperatura. Entonces, midiendo la cantidad
de fuerza electromotriz, se puede determinar la temperatura . Un voltímetro se coloca
sobre el más frío de los dos empalmes del par termoeléctrico.
• Es calibrado en grados Fahrenheit o centígrado, según se necesite. Mientras más caliente
se vuelva el empalme del hightemperature (el empalme caliente), mayor será la fuerza
electromotriz producida, y más alta la indicación de temperatura en el medidor.
• Los Thermocouples se usan para medir altas temperaturas. Dos aplicaciones comunes son
la medida de temperatura de cabeza de cilindro (CHT) en motores alternativos, y
temperatura de gas de escape (EGT) en motores de turbina. Las pistas del par
termoeléctrico se hacen de una colección variada de metales, a merced de la máxima
temperatura para la cual están al descubierto. El hierro y constantan, o cobre y
constantan, son comunes para la medida CHT. Chromel y alumel sirven para pares
termoeléctricos de la turbina EGT. La cantidad de voltaje producido por los metales
disímiles cuando se calienta es medida en millivolts. Por consiguiente, las pistas del par
termoeléctrico son diseñadas para proveer un importe determinado de resistencia en el
circuito del par termoeléctrico (usualmente muy pequeño). Su material, longitud, o su
tamaño de corte trasversal no puede ser alterado sin compensación por el cambio que
resultaría en la resistencia total.

13. SISTEMAS DE INDICACIÓN DE TEMPERATURA DE
TURBINAS A GAS
EGT es una variable crítica de operación del motor de turbina. El
sistema de indicación EGT provee una indicación de temperatura
visual en la cabina del piloto. En ciertos motores a turbina, los
gases de escape se miden en la entrada a la unidad de turbina. A
esto se le conoce como sistema de indicación de temperatura de
entrada a la turbina (TIT). Varios pares termoeléctricos se usan
para medir a EGT o TIT. Son espaciados a intervalos alrededor
del perímetro de la envoltura de la turbina del motor o el canal
de escape. Los voltajes diminutos del par termoeléctrico están
típicamente amplificados y usados para energizar un servomotor
que conduce el puntero del señalizador. Es común engranar una
indicación digital del tambor fuera de el movimiento del puntero.

14. “
”
Un sistema de indicación TIT provee una indicación visual en el panel de instrumentos de la
temperatura de gases de entrada a la turbina. Los numerosos pares termoeléctricos pueden ser
usados con el voltaje promedio representando la TIT. Los pares termoeléctricos duales
contienen dos empalmes eléctricamente independientes dentro de una sola probeta. Un set de
estos pares termoeléctricos es igualado para transmitir señales para el señalizador de la cabina
del piloto. El otro set de pares termoeléctricos paralelos provee señales de temperatura para
sistemas de monitoreo del motor y de control. Cada circuito es eléctricamente independiente,
proporcionando fiabilidad dual al sistema.

15. MEDIDA DE TEMPERATURA DE AIRE TOTAL
• La temperatura total de aire (TAT)
es la temperatura estática de aire y
cualquier subida en la temperatura
causada por el movimiento del
highspeed de la aeronave a través
del aire. El incremento en la
temperatura es conocido como
elevación de ataque. Probetas
sensoras TAT se construyen
específicamente para exactamente
captar este valor y transmitir
señales para la indicación de la
cabina del piloto, como para el uso

16. • Los sistemas simples TAT incluyen un sensor y un señalizador con un circuito
de balance de resistencia incorporada. El flujo de aire a través del sensor es
diseñado a fin de que el aire con la temperatura precisa impacte a un elemento
de resistencia de aleación de platino. El sensor es diseñado para captar
variaciones de temperatura en términos de variar la resistencia del elemento.
Estando acomodado en el circuito del puente, el señalizador puntero se mueve
en respuesta al desequilibrio causado por el resistor variable.
• Los sistemas más complicados usan tecnología de corrección de la señal y
señales amplificadas enviadas a un servo motor para ajustar el señalizador en
la cabina del piloto. Estos sistemas incluyen suministro de potencia regulado y
monitoreo de fallas. A menudo usan lecturas numéricas de tipo del tambor,
pero también pueden ser enviados a un conductor electroluminiscente (LCD)
para iluminar las pantallas. Muchas pantallas LCD son multifuncionales,
capaces de mostrar temperatura de aire estática y velocidad relativa verdadera.
• En los sistemas completamente digitales, las señales de corrección estan
dentro del ADC. Allí, pueden ser manipuladas apropiadamente para el
despliegue de la cabina del piloto o para cualquiera sistema que requiera

17. Extraído del manual FAA-Aircraft Instrument System