Indicadores de Temperatura

Indicadores de Temperatura de Termopares

Os indicadores de temperatura baseados em termopares são amplamente utilizados na aviação, especialmente para medições de altas temperaturas, como a temperatura das cabeças dos cilindros em motores alternativos e a temperatura dos gases de escapamento em motores a jato. Esses indicadores operam com base no efeito termelétrico, que converte diferenças de temperatura em sinais elétricos para medição precisa.

Princípio de Funcionamento

1. Termopar e Junções
   • Um termopar consiste em dois fios metálicos dissimilares unidos em uma extremidade, formando a junção quente ou junção sensora.
   • As outras extremidades dos fios, conhecidas como junção fria ou junção de referência, são mantidas a uma temperatura constante.
2. Produção de Tensão e Corrente
   • Quando há uma diferença de temperatura entre a junção sensora e a de referência, uma força eletromotriz (FEM) é gerada, causando uma corrente no circuito.
   • A magnitude da FEM depende do material dos fios e da diferença de temperatura entre as junções.
3. Indicação de Temperatura
   • A corrente gerada é medida por um indicador calibrado, que converte a diferença de temperatura em uma leitura proporcional e precisa.

Materiais Comuns em Termopares

Os materiais utilizados nos fios dos termopares variam conforme o intervalo de temperatura a ser medido:

• Constantan e Ferro: Para temperaturas moderadas.
• Constantan e Cobre: Utilizados em aplicações de menor temperatura.
• Chromel e Alumel: Projetados para medir temperaturas mais altas, devido à sua alta resistência térmica.

O constantan é uma liga de cobre e níquel que mantém sua resistência estável mesmo com variações significativas de temperatura, tornando-o ideal para termopares.

Cuidados na Instalação e Manutenção

1. Fios Compensadores
   • Fios compensadores são extensões feitas dos mesmos materiais que os fios do termopar.
   • Garantem precisão ao transportar o sinal da junção sensora até o...

Indicadores de Temperatura

Os indicadores de temperatura bimetálicos utilizados em motores aeronáuticos têm como função principal medir a temperatura da cabeça dos cilindros ou dos gases de escapamento. Em motores a pistão refrigerados a ar, a temperatura do cilindro mais quente é monitorada com um termômetro acoplado a uma sonda. Já em motores a turbina, utiliza-se um conjunto de sondas instaladas no cone de escapamento para medir a temperatura dos gases de exaustão (EGT).

O sistema baseia-se no princípio dos termopares, que são formados por dois metais diferentes, gerando uma força eletromotiva (FEM) quando suas extremidades estão a temperaturas diferentes. A diferença de potencial gerada é proporcional à variação de temperatura e, ao ser calibrada no galvanômetro, permite a leitura precisa em graus Celsius.

Os termopares podem ser fabricados com diferentes combinações metálicas, sendo ferro-constantan comum em motores radiais e cromel-alumel em motores a jato. O tipo de sonda usada pode ser do tipo gaxeta, onde os metais formam um anel similar ao de uma vela de ignição, ou do tipo baioneta, que se fixa diretamente no cilindro. É essencial que os materiais do termopar e do fio condutor sejam iguais para evitar erros de medição.

O indicador deve ter um sistema de compensação de temperatura para a junção fria (localizada no instrumento), utilizando uma mola bimetálica que mantém a precisão mesmo com variações de temperatura da cabine. Este mecanismo permite ainda que a temperatura ambiente seja lida quando a sonda é desconectada.

A correta instalação do termopar no cilindro mais quente é crucial para garantir leituras precisas e seguras, assegurando o monitoramento contínuo durante diversas condições de voo.

Indicadores de Temperatura

Os indicadores de temperatura desempenham papel crucial no monitoramento de diversos parâmetros essenciais durante a operação de uma aeronave. É fundamental conhecer a temperatura do óleo do motor, da mistura do carburador, do ar exterior, das cabeças dos cilindros, dos dutos de aquecimento, além da temperatura dos gases de escapamento e das turbinas. Esses valores são determinantes para garantir o funcionamento seguro e eficiente de motores a pistão e a reação, prevenindo falhas e otimizando o desempenho.

Diferentes tipos de termômetros são empregados para medir e exibir essas temperaturas. As leituras precisas proporcionadas por esses dispositivos permitem ao operador ou piloto ajustar a operação da aeronave conforme necessário, assegurando que todos os componentes operem dentro de limites seguros de temperatura. Isso inclui evitar superaquecimento, que pode causar danos ao motor, e operar em faixas ideais para maior eficiência e longevidade dos sistemas.