Manómetros Aeronáuticos: Aplicaciones Aneroide, Fuelle y Bourdon
Los manómetros proporcionan información crítica sobre el estado de los sistemas de la aeronave, desde la salud del motor hasta los datos de vuelo. La elección del sensor de presión depende en gran medida de la magnitud de la presión que se mide, abarcando desde delicadas variaciones atmosféricas hasta líneas hidráulicas de alta presión.
Mecanismos de detección de presión
Los sensores de presión se clasifican generalmente por el rango de presión para el que están diseñados:
Baja presión: Cápsulas aneroides
Las cápsulas aneroides son diafragmas sellados que han sido evacuados hasta alcanzar casi el vacío. Este vacío interno las hace sensibles a la presión absoluta (presión medida en relación con el vacío total). Debido a su estructura delgada y delicada, se utilizan para la detección de precisión en sistemas de baja presión. Un ejemplo clásico es el altímetro, que utiliza una cápsula aneroide para medir la presión estática; a medida que la aeronave asciende y la presión atmosférica disminuye, la cápsula se expande. El machímetro también utiliza una cápsula aneroide para determinar la presión diferencial.
Presión media: Fuelles
Los fuelles consisten en varios diafragmas unidos en serie. Se emplean típicamente para mediciones de presión en el rango medio. Las aplicaciones incluyen la monitorización de la bomba de refuerzo de baja presión (LP) o la presión de admisión de la turbina de gas. Un uso común es en el indicador de Presión Absoluta del Colector (MAP), que muestra la presión absoluta de la mezcla de combustible/aire en el colector de admisión. El elemento de medición del indicador MAP a menudo combina dos fuelles: uno aneroide (sellado) y otro conectado a la presión del colector, reflejando el movimiento la presión absoluta.
Alta presión: Tubos Bourdon
Para sistemas de alta presión, el tubo Bourdon es el instrumento estándar. Consiste en un tubo de metal rígido y hueco en forma de 'C'. El fluido entra en el tubo a través de un estrangulador de amortiguación. A medida que aumenta la presión interna, el tubo tiende a enderezarse o "desenrollarse", y este movimiento se transfiere a través de un enlace mecánico a una aguja en el indicador.
- Rigidez: El rango de presión de un tubo Bourdon está determinado por la rigidez del material: se utilizan metales más rígidos para presiones más altas.
- Compensación de temperatura: A menudo se instala un compensador bimetálico para corregir los cambios de rigidez causados por las variaciones de temperatura en el fluido.
- Aplicaciones: Presión de aceite del motor, presión de botellas de oxígeno y manómetros hidráulicos de lectura directa.
Detección remota en sistemas de alta presión
Aunque los tubos Bourdon pueden medir directamente altas presiones (como en sistemas hidráulicos que operan a 3000 psi), llevar líneas de alta presión directamente a los indicadores de la cabina suele ser poco práctico debido al peso, la complejidad y los problemas de seguridad.
Las aeronaves modernas resuelven esto utilizando transductores de presión. Ubicados remotamente cerca de la fuente de presión, los transductores convierten la presión física en una señal eléctrica. Esta señal se transmite luego a la cabina para su visualización, eliminando la necesidad de tuberías de alta presión largas, pesadas y potencialmente peligrosas.