Manómetro y sensor de presión de combustible para aeronaves: conceptos importantes, requisitos de manómetro y más de 5 clasificaciones

Indicador de presión de combustible para aeronaves

Fuente de imagen: Craig Sunter de Manchester, Reino Unido, Cabina de BAC Jet Provost en Yorkshire Air Museum (5915834593)CC BY 2.0

El tema de discusión: el medidor de presión de combustible de la aeronave y sus diversos conceptos

¿Qué es? Indicador de presión de combustible para aeronaves ?

Definición del indicador de presión de combustible de la aeronave

Un medidor de presión de combustible de una aeronave es un dispositivo que mide e informa la cantidad de combustible que queda en los tanques de un vehículo. Cada medidor se compone de dos partes: una unidad de indicación y una unidad de detección o envío. La indicación en el manómetro de combustible de la aeronave es visible en el tablero, generalmente en el grupo de instrumentos, mientras la unidad sensorial está en el tanque de combustible. Hay varios tipos de indicadores de gas en general, la unidad del sensor medirá el nivel de combustible y el indicador informará en consecuencia.

Medidor de presión de combustible de aviones Mig-15 soviético; Fuente de imagen: Łukasz Karolewski (Dozymetr)Indicador de combustible de aviones MiG-15 soviéticoCC BY-SA 3.0

Es conveniente asegurarse a través del manómetro de combustible de la aeronave que el sistema de combustible proporciona combustible al dispositivo de medición de combustible y que la presión dentro de los inyectores de combustible de vaciado es proporcional a la cantidad de combustible que fluye a través del inyector. Es posible medir con precisión el flujo de combustible monitoreando la presión del combustible en los indicadores. Si se produce un bloqueo del inyector, los valores serán inexactos ya que el flujo de combustible estará restringido, aunque la lectura del nivel de presión será alta. Las luces de advertencia de presión señalan cualquier actividad anormal dentro del sistema de combustible en la cabina, que conoceremos en el segmento de indicadores de combustible.

¿Qué son los indicadores de combustible en un avión?

Indicador de cantidad de combustible en aeronaves

Probablemente deba verificar los niveles de gasolina de su automóvil mientras se prepara para un viaje largo en automóvil. Afortunadamente, el tablero de su automóvil tiene un dial conveniente que muestra su suministro de combustible. Un piloto sigue una rutina similar dentro de la cabina, pero las millas voladas son sustancialmente más y las consecuencias son mucho más costosas. Además, el sistema de combustible de una aeronave es significativamente más sofisticado que el de un automóvil. Afortunadamente para el piloto, varias indicaciones del sistema de combustible brindan una imagen holística del estado del sistema.

manómetro de combustible para avión
Un medidor de cantidad de combustible de una aeronave ligera; Fuente de imagen: RobbieMcConnelIndicador de contenido de combustibleCC BY-SA 3.0

¿Cuáles son los cuatro tipos generales de medidores de cantidad de combustible?

Tipos de medidores de cantidad de combustible

Los ejemplos comunes de indicadores de cantidad de combustible o medidores de cantidad de combustible en una aeronave se enumeran a continuación:

  1. Indicadores de lectura simple y directa
  2. Indicadores mecánicos de combustible
  3. Indicadores de combustible eléctricos
  4. Indicadores de combustible digitales y electrónicos

Indicadores mecánicos

El uso de un flotador en el tanque de combustible es la premisa central de la mayoría de los indicadores de cantidad. El flotador sube y baja en respuesta a cambios en los niveles de combustible y una varilla de materiales de carbono se conecta al flotador y se extiende a través de la tapa de combustible para medir el nivel en un indicador de combustible de tipo flotador. El sistema de flotación se utiliza en manómetros mecánicos de combustible de aeronaves, pero un elemento mecánico mueve un puntero en una esfera de la cabina. Los indicadores mecánicos de cantidad de combustible utilizan con frecuencia un mecanismo de conexión magnética.

Si la energía eléctrica está apagada, las aeronaves con indicador de combustible de tipo capacitivo utilizan un sistema indicador mecánico para verificar las cantidades de combustible y, para este sistema, cada tanque generalmente está equipado con muchas varillas de medición de combustible, a veces conocidas como varillas de goteo.

La varilla de goteo se puede bajar presionando y girando hasta que el combustible comience a salir del puerto en la parte inferior de cada varilla y ese es el punto donde la parte superior de la varilla y la altura de la gasolina son iguales. Los palos están equipados con una escala calibrada. La cantidad de gasolina en el tanque se puede determinar sumando las señales de todas las varillas de goteo y convirtiéndolas en libras o galones utilizando la tabla específica.

Indicadores de combustible eléctricos

La corriente continua se utiliza para alimentar el medidor de presión de combustible (CC) de aviones eléctricos. La resistencia variable en un circuito eléctrico se usa para impulsar un indicador de tipo ratiómetro en estos sistemas. El indicador se mueve cuando el flotador del tanque cambia. Los cambios en la resistencia alteran la corriente eléctrica que atraviesa el indicador, mostrando la cantidad de combustible en un dial calibrado.

Indicadores de combustible digitales y electrónicos | Medidor de combustible digital para aeronaves

Los indicadores digitales funcionan de manera similar al medidor de presión de combustible de un avión eléctrico, excepto que convierten la señal en las pantallas de un cabezal instrumental de cabina o una pantalla plana dentro de la cabina. No hay partes móviles dentro del tanque de combustible con sistemas electrónicos de cantidad de combustible más sofisticados, a menudo conocidos como sondas de combustible. Más bien, los transmisores de capacitancia variable están montados en la parte inferior del tanque de gasolina. La capacitancia de cada unidad fluctúa a medida que se determina la ocurrencia del nivel de combustible y el nivel promedio de combustible a partir de cada una de las lecturas.

Luces indicadoras de válvula en tránsito

En aviones más complicados se pueden encontrar múltiples tanques de combustible conectados por un sistema de tubo y válvula. Cada válvula debe funcionar correctamente para minimizar la acumulación de presión o las fugas. La apertura y el cierre de las válvulas son su función principal y la luz del sistema se encenderá / apagará según la apertura y el cierre de la válvula.

Las válvulas y bombas se utilizan en aeronaves con varios tanques de combustible para mover el combustible y dirigirlo a destinos específicos, como los motores, un tanque separado o por la borda durante el lanzamiento de combustible. Las luces de válvula en tránsito se utilizan en algunas aeronaves para alertar a la tripulación si la válvula está abierta / cerrada, mientras que las luces que se apagan se controlan por contacto en la válvula.

Alternativamente, se emplean luces anunciadoras que indican si la válvula está abierta o cerrada. La válvula en tránsito y el indicador de posición de la válvula, o la luz, están situados junto a los interruptores de ENCENDIDO / APAGADO de la válvula en el panel de combustible en la cabina y la luz del anunciador está incorporada por el interruptor, y las posiciones de las válvulas se representan gráficamente en la pantalla con tecnología digital. sistemas de visualización.

¿Cómo funciona un medidor de presión de combustible?

Requisitos del indicador de combustible de la aeronave

Los sensores son un aspecto importante de la mayoría de los vehículos, especialmente cuando se mide el nivel de combustible en automóviles y aviones. Una unidad de transmisión montada en el tanque de combustible es el tipo más frecuente de manómetro de combustible de aeronaves. La unidad de envío tiene un flotador en un brazo que le permite moverse hacia arriba / hacia abajo según la cantidad de combustible en el tanque. El potenciómetro, o la resistencia variable, se conecta al brazo y la resistencia del potenciómetro cambia con el brazo oscila hacia arriba con el tanque lleno y hacia abajo con el tanque vacío.

La unidad emisora ​​recibe una carga eléctrica cuando se enciende el encendido. Debido a que la resistencia del potenciómetro es proporcional al nivel del flotador y el flujo de corriente es proporcional a la resistencia general de un circuito, la cantidad de corriente que fluye a través del circuito es proporcional a la cantidad de gasolina en el tanque. En la mayoría de las circunstancias, un nivel de corriente alto indica un tanque lleno, mientras que un nivel de corriente bajo indica un tanque vacío. Esto asegura que el indicador siempre se leerá vacío si falla la unidad emisora.

Manómetro de combustible de aeronaves; Fuente de la imagen: Imagen de Clker-Free-Vector-Images desde Pixabay

Aunque los sistemas de sensores más nuevos también pueden usar microprocesadores para realizar mediciones más rápidas y precisas, el sistema de sensores es relativamente básico en comparación con otros sensores disponibles actualmente. El interruptor de flotador, la resistencia variable y el limpiaparabrisas son parte del sistema de detección, lo que le permite determinar cuánto combustible hay en un tanque. El limpiaparabrisas está igualmente lo más lejos posible del extremo de tierra de la resistencia en esta etapa. El indicador recibe el cambio en la corriente y altera la lectura como resultado.

Sensor de presión de combustible de avión

Es de vital importancia comprobar que el sistema de combustible está suministrando combustible al dispositivo de medición de combustible. El control de la presión del combustible puede proporcionar a los pilotos acceso a una alerta temprana de un problema en el sistema de combustible.

Este artículo habla sobre los dispositivos de detección de presión de combustible de aviones comunes a continuación:

Tubo de Bourdon

Un tubo de Bourdon de lectura directa se usa comúnmente en aviones de motor alternativo ligero simple. Este se encuentra junto a la entrada del medidor de combustible a través de una línea hacia la parte trasera del medidor de presión de combustible de la aeronave en el panel instrumental de la cabina.

En una aeronave más complicada se puede utilizar un sensor con un transductor situado en la entrada de combustible al mecanismo de medición que envía impulsos eléctricos a un manómetro de combustible de la cabina del piloto. El instrumento de medición de la presión del combustible representa la prensa de la bomba auxiliar. hasta que se arranque el motor en una aeronave equipada con una bomba auxiliar para el arranque y retroceso de la bomba impulsada por el motor. El manómetro muestra la presión creada por la bomba impulsada por el motor cuando se apaga la bomba auxiliar.

Diafragma

El diafragma es un disco de metal hueco corrugado con una pared delgada. Siempre que se aplica presión a un lado del disco a través de una abertura, todo el disco se expande. El movimiento del diafragma comprimido se puede comunicar a un puntero que registra el cambio contra la escala en el dispositivo colocando el enlace en contacto con el otro lado del disco.

Los diafragmas también se pueden sellar. Antes de sellar, el diafragma se puede vaciar sin dejar nada dentro. El diafragma se conoce como aneroide cuando se hace esto. Muchos instrumentos de aviación contienen aneroides.

Fuelle

Un fuelle es un dispositivo que consta de varias cámaras de diafragma unidas. El movimiento de las paredes laterales del fuelle coincide con la variación de la prensa, y una conexión de puntero y un engranaje están conectados para alertar al piloto, al igual que con un solo diafragma y medir la diferencia en la prensa. con dos gases, conocidos como presión diferencial, este conjunto de diafragmas en forma de acordeón puede ser muy útil.

Dispositivos de detección de estado sólido

Los aviones modernos utilizan sensores de presión de microtecnología de estado sólido para detectar las presiones críticas necesarias para una operación segura. Algunos sensores envían señales microeléctricas, que se traducen a formato digital para que las utilicen las computadoras. El aparato principal del sensor de estado sólido tiene propiedades constantes cambiantes a medida que cambia la presión.

¿Cuál es el manómetro del avión que se usa para ajustar la presión?

Manómetro diferencial de combustible

Los dispositivos de medición de combustible comparan la entrada de combustible con la prensa de entrada de aire y generalmente se utiliza un manómetro de combustible de avión con fuelles para este caso. Se puede usar un manómetro diferencial de combustible de aeronave en aeronaves de motor alternativo más complicadas y más grandes. Los sensores de estado sólido y los sensores con señal o / p digital o señales que se transforman a o / p digital se pueden utilizar en aviones modernos. Si el medidor de instrumentos está equipado con un microprocesador, la señal puede procesarse a través de una PC y transmitirse al dispositivo de visualización.

Manómetro de presión múltiple en aviones

El medidor de presión de combustible de la aeronave del colector en las aeronaves con motor alternativo indica la presión de aire en el colector de admisión del motor. Esto muestra cuánta potencia está produciendo el motor. Cuanta más potencia puede generar un motor, mayor es la presión de la combinación de aire y combustible que entra en él. Esto significa que para motores de aspiración normal, la indicación máxima es aproximadamente la presión atmosférica. Las indicaciones de potencia máxima para motores turboalimentados o sobrealimentados están por encima de la presión atmosférica porque el aire se mezcla con el combustible presurizado.

Manómetro de presión hidráulica en aviones

Los sistemas hidráulicos se utilizan con frecuencia para levantar y bajar el tren de aterrizaje, operar los controles de vuelo, aplicar los frenos y realizar otras tareas. El funcionamiento normal del equipo hidráulico requiere suficiente presión en el sistema hidráulico generado por las bombas hidráulicas. En aviones complicados, se emplean numerosos manómetros de combustible de aviones diferentes para mostrar el estado de varios soportes que no se ven en aviones ligeros.

Los medidores de presión de combustible de aviones hidráulicos se ven con frecuencia en la cabina y en o cerca del punto de reparación del sistema hidráulico de la estructura del avión. A modo de indicación, la presión del sistema a menudo se envía eléctricamente desde sensores o computadoras a los medidores de la cabina. Los empleados de mantenimiento casi siempre utilizan manómetros de combustible de aviones tipo tubo Bourdon de lectura directa en ubicaciones remotas.

Indicador de temperatura del combustible

Siempre que la temperatura del combustible alcance el valor para crear hielo en el sistema de combustible, especialmente en el filtro de combustible, se debe alertar al piloto y se usa un sensor eléctrico de temperatura del combustible de tipo resistencia. Puede leerse en un indicador de presión de combustible de avión con medidor de relación clásico o ingresarse en una computadora para su visualización y procesamiento digital. Si la aeronave está equipada con uno, una temperatura baja del combustible se puede remediar con el uso de un calentador de combustible.

La temperatura del combustible también se puede tener en cuenta en los cálculos de procesamiento del flujo de combustible, como se indicó anteriormente. Los microprocesadores y las computadoras pueden rectificar las discrepancias de viscosidad que afectan la precisión de la detección del flujo de combustible a diferentes temperaturas.

Manómetro de aceite en aviones

Interruptor de presión

En la aviación, generalmente es suficiente monitorear si la presión de un sistema operativo en particular es demasiado alta o demasiado baja, de modo que se puedan tomar medidas si se produce uno de estos escenarios. Con frecuencia se usa un interruptor de presión para hacer esto. Siempre que se alcanza una presión específica en un sistema, un interruptor de presión abrirá / cerrará el circuito eléctrico.

Un ejemplo común de cómo se utilizan los interruptores de presión es un interruptor de indicación de baja presión de aceite, instalado en un motor para permitir que se aplique aceite presurizado al diafragma del interruptor. La presión del aceite aumentará cuando se encienda el motor, y la presión contra el diafragma es suficiente para mantener abiertos los contactos del interruptor.

Como resultado, no fluye corriente a través del circuito y no hay indicios de baja presión de aceite en la cabina. La presión sobre el diafragma se vuelve insuficiente para mantener abiertos los contactos conmutados si hay una pérdida de presión de aceite. Cuando las conexiones se cierran, el circuito al indicador de baja presión de aceite, comúnmente una luz, se cierra, alertando al piloto.

Sensor de nivel de combustible de la aeronave

Los sensores de nivel de combustible en algunas aeronaves más pequeñas emplean las mismas técnicas de detección que en los automóviles; sin embargo, se requieren muchos sensores para cubrir la mayor capacidad del tanque de combustible en aviones más grandes. Debido a que hay mucho más en juego (la pérdida de combustible podría tener consecuencias catastróficas), la aeronave debe evitar las fallas que se encuentran en algunos sensores de nivel de combustible de los vehículos. Además, los sensores de nivel de combustible de aviación deben poder hacer frente a las fluctuaciones de altitud, lo que los hace más sofisticados que los sensores de nivel de combustible de los vehículos. Los sensores ultrasónicos o de capacitancia se utilizan comúnmente en aviones.

Los sensores ultrasónicos envían ondas ultrasónicas que son medidas por otro sensor en el otro lado del tanque para determinar la altura del combustible en el tanque. Sin embargo, cuando se emplean sensores de capacitancia, el combustible se gasta a través de conductos de ventilación particulares, lo que hace que varíe la capacitancia en los sensores, lo que permite calcular el nivel de combustible en el tanque. Posteriormente, el sistema informático de a bordo transmite esta información a los pilotos.

Reparación de indicador de combustible de aeronaves

Cuando falla el manómetro de combustible de una aeronave, la unidad transmisora ​​suele ser la culpable. Un indicador de combustible defectuoso puede ser causado por el indicador, el cableado u otros componentes. Sin embargo, es más probable que fallen las unidades de envío. Puede llevar mucho tiempo probar o reemplazar las unidades de envío porque están ubicadas dentro de los tanques de combustible. Por lo general, el tanque de combustible debe retirarse a menos que el vehículo tenga un puerto de acceso.

Si el indicador de presión de combustible de un avión siempre indica vacío, independientemente de si el tanque está lleno o vacío, lo más probable es que el problema esté relacionado con la unidad de transmisión. O el potenciómetro está defectuoso, el flotador está atrapado en la posición hacia abajo, el cableado interno está defectuoso o hay un problema en algún otro lugar del circuito. Es posible que sea necesario deshacerse de la unidad de transmisión y examinar su resistencia mientras se manipula manualmente el brazo del flotador, dependiendo de cómo funcione el sistema específico del medidor de presión de combustible de la aeronave en un automóvil.

La falla podría estar en la unidad del transmisor, la indicación del tablero o el cableado si el indicador de combustible muestra constantemente lleno. Un flotador atrapado en la posición hacia arriba, así como ciertas fallas de cableado e indicación, harán que el manómetro de combustible de la aeronave siempre lea completo.

Conozca sobre Consumo de combustible de la aeronave aquí.

Sobre Esha Chakraborty

Tengo experiencia en Ingeniería Aeroespacial, actualmente trabajando en la aplicación de la Robótica en la Defensa y la Industria de las Ciencias Espaciales. Soy un aprendiz continuo y mi pasión por las artes creativas me mantiene inclinado hacia el diseño de conceptos novedosos de ingeniería.
Con los robots sustituyendo casi todas las acciones humanas en el futuro, me gusta llevar a mis lectores los aspectos fundamentales del tema de una manera fácil pero informativa. También me gusta mantenerme actualizado con los avances en la industria aeroespacial simultáneamente.

Conéctese conmigo con LinkedIn: http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

Frikis Lambda