Существуют технологические процессы, которые проходят в вакууме. Именно состояние разреженного пространства — главное условие всей технологической цепочки.
Для контроля за окружающей средой и нужен вакуумный датчик. Но типы процессов могут различаться и, соответственно, для каждого из них нужен свой датчик.
Поскольку универсального прибора не существует, мы разберем, какие вообще существуют датчики и для каких целей.
Разновидности вакуумных датчиков
Собственно конструктивно — это манометр, который точно показывает давление разреженных газов.
Так как газы бывают разные, то и вакуумметры существуют разных типов. Они могут определять как полное давление в вакуумной среде, так разность по сравнению с атмосферным давлением.
Самые распространенные датчики, которые способны делать замеры абсолютного давления:
- термопарного типа;
- ионизационного;
- на тензорезисторах;
- конвекционного;
- мембранно-емкостного.
Термопарные
Такие датчики измеряют теплопроводность окружающей среды нитью накала.
Стоит измениться окружающему давлению — изменится теплопроводность газовоздушной среды, в которой находится нить накала.
Соответственно меняется и температура нити накаливания. Ее температуру снимает термопара.
Конструктивно в датчике применяется нагревательный элемент и термопара.
Если взять за основу тезис о том, что при постоянстве тока, проходящего через нагревательный элемент, его температура находится в прямой зависимости от теплопроводности окружающей среды, то можно измерять давление в вакуумной камере.
Теперь если понижать давление это вызовет уменьшение и теплопроводности газа. Это в свою очередь, вызывает повышение температуры нагревательного элемента и тянет за собой электродвижущую силу термопары.
Зная значение зависимости термоэлектродвижущей силы от давления газа можно точно определять давление в вакуумных системах.
Термопарные детекторы работают в системах, где есть газы различного типа. Точность измерений, при таком способе, позволяет зафиксировать изменение давления в диапазоне 2×10-1–2×10-4 мбар.
Датчики ионизационные
За основу работы ионизационных манометров взята зависимость скорости ионизации газов от давления.
Такие датчики, как правило, двухконтурные:
- в одном контуре происходит ионизация газов;
- в другом — происходит отбор ионов.
По тому току, который возникает при таком процессе, судят о наличии давления. Скорость образования ионов находится в прямой зависимости от давления и эффективности ионизации.
Это основной принцип работы ионизационных вакуумметров.
Разные модели применяют разные методики разгона молекул частиц ионов. Это — вакуумный детектор Байард-Альперта и вакуумный датчик с холодным катодом.
Вакуумный датчик с холодным катодом
Магнито-разрядный прибор, создающий очень сильное магнитное поле. Специальное расположение магнитов создает спиральное перемещение ионов. Такая модель сохраняет заряженные частицы и, тем самым, повышая ионизационную способность.
За счет этого показания прибора немного расплывчаты, но срок службы практически неограничен, так как в этом механизме нет трущихся деталей и, при работе, он не нагревается.
Датчики могут измерять текущий напор в вакуумной среде от 10-9 до 10-2 мбар.
Прибор Байард-Альперта
Тоже ионизационный датчик с нитью накала и термоэлектрической эмиссией, создающей, в свою очередь, множество электронов, ионизирующих мельчайшие частицы газов.
При работе устройства создается ток, с силой соразмерной уровню вакуума. Датчик считывает эту силу и переводит ее в определенные показатели давления.
- Эти датчики могут работать при невысоких давлениях в диапазоне 1×10-12…-9 … 1×10-4 мбар.
- Так как в такой системе нет сильных магнитов, это дает возможность применения таких датчиков в таких специфических устройствах, которые требовательны к присутствию магнитных полей.
- Преимущества именно таких приборов заключаются в:
- надежности;
- быстроте срабатывания;
- низкой стоимости.
Тензорезисторный
Собственно говоря, этот вакуумный датчик своего рода резистор, с проводником, наклеенным на специальную подложку, которая может деформироваться от внешнего воздействия.
Так как два элемента связаны вместе, то при изменении параметра подложки изменятся длина проводника и соответственно, и поперечное сечение. При изменении этих физических параметров также меняется и сопротивление резистора.
Остается измерить сопротивление тензорезистора. По характеру изменения сопротивления определяется приложенное на подложку давление.
Как правило, в реальных датчиках тензорезистор приклеен к пружинной диафрагме. Когда на диафрагму действует внешнее давление — она деформируется вместе с тензорезистором.
Такие вакуумметры по праву могут являться одними из самых точнейших. Используются исключительно для замеров в вакуумных системах, где давление составляет от 1 до 2000 мбар.
Датчик измерения вакуума такого типа можно применять в различных газах, так как в них не содержится нагревательных элементов.
Пример вакуумметра с тензорезистором — датчик дифференциального давления Foxboro IDP10.
Конвекционные детекторы
Одна из разновидностей теплового детектора — конвекционный вакуумметр. Его работа основана на эффекте прямой подчинённости теплопередачи газов от давления.
В нем используется нить накала. Она обмотана вокруг всего прибора. С ее помощью датчик может перевести тепловую энергию в напряжение.
Как только увеличивается степень вакуума, снижается коэффициент теплопередачи. Как только увеличивается температура нити, соответственно, увеличивается и ее сопротивление. Теперь, понимая эту взаимосвязь, если измерять сопротивление нити можно рассчитать степень вакуума.
Такой вакуумный датчик дает возможность быстрому считыванию показателей со шкалы приборов.
Мембранно-емкостные
Принцип работы мембранно-емкостного детектора предельно простой. Самый главный элемент в этом устройстве — плоская мембрана, разделяющая камеру из нержавеющей стали на измерительную часть и опорную. Одна половина откачена и изолирована, в другой находится вакуумная камера
Мембрана регистрирует амплитуду изгиба на входящий в измерительную камеру газ, прогибаясь в сторону меньшего давления.
Теперь осталось только снять с электронной схемы датчика электрический сигнал разбаланса между двумя камерами.
Такие датчики дают возможность точного замера давления с нижним пределом до 10–5 мбар. Работа этих детекторов не зависит от типа измеряемого газа.
Где применяются
Вакуумный датчик находит применение во многих сферах:
- судостроении;
- машиностроении;
- в лабораторных исследованиях;
- целлюлозно-бумажной промышленности;
- электронике и электротехнике;
- медицине;
- фармацевтике.
То есть во всех тех сферах, где требуется контроль за степенью разрежения.
Вакуумные датчики активно применяются в разнообразных производственных процессах, например таких как:
- Напыление тончайших плёнок.
- В процессах CVD, PVD и ALD.
- При выпуске PV батарей и полупроводников.
- Вакуумные упаковки, сушка, дистилляция.
А также в нефтяной, пищевой и химической промышленности.
Производители вакуумметров
Производством вакуумметров занимаются многие производители и у нас в России и за рубежом. Некоторые компании освоили полный цикл производства. У других это производство существует в качестве дополнительного.
Итак, давайте познакомимся с ключевыми игроками на этом рынке.
Отечественное предприятие, которое, кроме производства разнообразного измерительного оборудования и инструментов для хроматографии, также нацелено на выпуск вспомогательной оснастки для вакуумных установок. Компания Meta-Chrom известна в России с 1995 года и с тех пор находится в активном развитии в вакуумной отрасли.
Ионизационные и термопарные детекторы этого предприятия получают постоянные положительные отзывы, которые можно найти на сайте этой компании.
MKS Instruments, Inc
Американские предприниматели этой компании начали свой бизнес еще в 1963 году. Но производством высокоточного измерительного оборудования для вакуумных систем начала заниматься с 1999 года. В линейке ее продукции есть вакуумметры почти для всех отраслей промышленности. Именно такая универсальность позволила придать популярность MKS Instruments, Inc по всему миру.
ULVAC Technologies, Inc
- Американская компания ULVAC Technologies, Inc основанна в 1992 году и нацелена на выпуск вакуумной техники и вспомогательный измерительных приборов.
- В нашей стране хорошо известны вакуумные датчики цифрового типа от этого производителя.
Тираконт
Еще один производитель вакуумного оснащения из Германии — компания «Тираконт». Она специализируется на выпуске ионных вакуумметров и датчиков к ним. Также компания специализируется на:
- вакуумных комплексах;
- запорной и регулировочной арматуре;
- сильфонах и другом вакуумном оборудовании.
Вся номенклатура выпускаемой продукции известна своим немецким качеством и находит спрос во многих странах мира.
ЮМАС
- Вакуумметры моделей ВП4у, ВП2у, ВП 100, ВП3уу2.
- Мановакуумметры МВПЗу, МВП 100 в обычном исполнении и в защитном.
- Запорная арматура.
- Манометры
- Измерительная аппаратура.
Вот далеко неполный перечень продукции известного российского производителя НПО «ЮМАС».
Вся продукция высокого качества, а надежность подтверждается сертификатами в соответствии с требованиями ГОСТ.
Ebro Electronic
Бренд «Ebro Electronic» известен своими измерительными приборами термометратрами, манометрами, регистраторами двления. В линейке продукции этой компании есть цифровые вакуумметры.
Так как компания имеет узкую специализацию, выпускаемая продукция находит свое применение для высокоточных измерений в научно-исследовательских лабораториях.
Заключение
Из всего обзора вакуумных датчиков становится хорошо видно, что эти устройства в реальности выполняют большую работу и имеют огромное значение для многих отраслей отечественной промышленности.
Видео по теме
Типы вакуумных датчиков давления и возможности их применения
Технологические процессы и операции, которые протекают в разряженном пространстве, должны контролироваться соответствующими измерительными приборами. Для измерения давления существуют специальные датчики, которые способны определить значение характеристики в определенном диапазоне. На сегодняшний день не существует датчика, который способен измерять давление в различных системах, поскольку вакуумное оборудование значительно отличается друг от друга по принципу действия, техническим характеристикам.
Навигация:
Вакуумный датчик является составной частью измерительных приборов. Он является основным, так как осуществляет измерение давления, но датчик идет в составе вакуумметра.
Вакуумный датчик давления
Вакуумные датчики так же, как вакуумное оборудование, отличаются по принципу действия. Можно выделить три основных типа вакуумных датчиков:
- деформационные;
- тепловые;
- ионизационные.
Деформационные датчики или датчики давления производят измерение силы воздействия газовой смести на чувствительную часть датчика. С их помощью можно производить изменение давления, которое охватывает диапазон от атмосферного до 1 мбар.
Производители производят изготовление стрелочных, тензорезисторных, мембранно-емкостных датчиков, которые относятся к деформационному типу.
Датчики этой категории способны измерять газы любого рода, поскольку для измерения необходимо наличие давления, которое не зависит от их свойств.
Тепловые датчики работают по другому принципу, в котором, в отличие от принципа работы деформационных датчиков, важно, какой газ используется в системе. Измерение происходит за счет качеств тепловой проводимости, изменяющейся при повышении или понижении уровня давления.
Изготовители вакуумного оборудования производят изготовление термопарных, конвекционных, а также датчиков Пирани, работающих по этому принципу. Тепловые датчики эффективно измеряют давление, которое находится в диапазоне от атмосферного до 10-4 мбар.
Ограничением по использованию является высокое содержание паров воды.
В ионизационных вакуумметрах используются датчики, которые имеют холодный катод или накаленный катод. Измерительный прибор данного типа производят ионизацию газа, которая позволяет измерять ионный ток. Как правило, датчики данного типа применяются для вакуумных систем, способных создать давление в системе в диапазоне от 10-2 до 5х10-12 мбар.
Тепловые и ионизационные вакуумметры имеют части, которые разогреваются в процессе работы. Именно поэтому производители запрещают их использовать при измерении давления в системах с взрывоопасными газами. Косвенное измерение давления ионизационных и тепловых датчиков приводят к большим погрешностям. Кром этого показатель давления может изменяться в зависимости от используемого газа.
Существуют так же широкодиапазонные измерительные приборы и датчики, которые способны измерять от атмосферного давления до 10-10 мбар. Они, как правило, составляются из датчиков различного типа и представляются собой единый прибор.
Для удобного измерения давления в вакуумной камере в широком диапазоне от атмосферы до
Датчики вакуумного насоса
Датчик вакуумного насоса позволяет производить измерение давления в конкретный момент времени насоса. Это позволяет точно рассчитывать возможности установки в системе.
Принцип работы такого датчика отличается в зависимости от типа насоса. Существуют вакуумные насосы, которые самостоятельно создают низкий, средний, высокий и сверхвысокий вакуум.
Проводить измерение параметров одинаковыми средствами нет смысла, поскольку они не дадут нужного результата.
Вакуумный датчик Пирани
В основе работы датчика Пиране лежит зависимость теплопередачи, которая изменяется при повышении или понижении давления. Тепло передается посредствам нити к трубке.Нагрев металлической нити происходит при пропускании электрического тока.
Чтобы вычислить величину давления необходимо учитывать тепловой баланс протекающего процесса. Датчик Пирани оснащен резистивным измерителем температуры. Значение уровня температуры говорит о величине передаваемого тепла спирали и трубки.
Снижение давления приводит к снижению теплопередачи, которая, в свою очередь, влияет на меньшую отдачу тепла от спирали.
Измеряя давления датчиком данного типа, необходимо учитывать тип газа. Различные разы имеют отличающуюся теплопроводность, которая значительно искажает показания. Калибровать устройство необходимо по воздуху.
Датчики вакуумной системы
Самыми распространенными датчиками для измерения давления в различных диапазонах являются:
- термопарные;
- ионизационные;
- тензореристорные;
- конвекционные;
- мембранно-емкостные.
Термопарные датчики
Термопарные датчики используются в системах, которые способны работать с газами различного типа. Основным элементом датчика является нить накала, которая улавливает значение теплопроводности среды. Изменение давления приводит к тому, что различные газы начинают изменять свою теплопроводность. Измерение температуры происходит за счет термопары, которая имеется в датчике.
Ионизационные датчики
Ионизационные датчики, имеющие холодный катод, осуществляют ионизацию газа, которая происходит за счет разряда Пеннинга.
Он, в свою очередь, возникает за счет напряжения происходящего между катодом и анодом. Ток, который возникает в ходе данного процесса, говорит о наличии в системе определенного давления.
Датчики способны измерять давление в вакуумной системе в диапазоне 10-9 – 10-2 мбар.
Тензорезистоные датчики
В тензорезисторных датчиках имеется мембрана, которая разделяет датчик на два составных элемента. Один элемент подключен к камере, другой изолирован и используется на низких значениях давления. Измерение давления происходит за счет деформации мембраны, на которой находится тензорезистор.
Он улавливает измнение сопротивления и передает на вакуумметр. Тензорезисторные датчики являются одними из самых точных и измеряют давление в широком диапазоне. Их можно исопользовать в вакуумной системе с давлением от 1 до 2000 мбар.
Устройство данного типа применяемо с различными типами газов, поскольку не содержит нагревающихся элементов.
Конвекционные датчики
Конвекционные датчики значительно отличаются от других принципом теплопередачи. Благодаря своей конструкции, он отводит тепло за счет естественной конвекции. Это позволяет значительно увеличить скорость и теплового переноса. Как правило, производители создают их таким образом, чтобы обеспечивать вертикальное положение. В этом случае фланец находится внизу.
Мембранно-емкостные датчики
Принцип работы мембранно емкостного датчика достаточно прост. Диафрагма, имеющаяся в устройстве, регистрирует амплитуду прогиба при воздействии давления газа на входе.
Давление мембранно емкостным датчиком осуществляется следующим образом: помещенная между пластинами диафрагма, во время вмещения в одну из сторон изменяет электрическую емкость, которая влияет на появление переменного тока, зависящего от величины давления.
Где купить вакуумный датчик
Вакуумные датчики реализуются различными производителями вакуумного оборудования. Самыми крупными проектами данной области в стране являются «Актан Вакуум» и «Росвакуум».
Кроме этого широкий выбор инструментов проверки давления есть в компании «Интек Аналитика».
Вышеперечисленные предприятия производят термопарные, ионизационные, тензорезисторные, конвекционные, мембранно-емкостные датчики.
Компания Intech осуществляет выпуск всех видов датчиков. При этом один тип датчика не ограничивается выбором одной установки. ООО «ЭРСТВАК» – это еще один представитель, выпускает вакуумные датчики различных типов.
Компания Tako line выпускает широкий спектр вакуумного оборудования, среди которого есть измерительные приборы, типа датчиков, вакуумметров, течеискателей. Продукция данной компании отчается тем, что ее можно использовать в широком диапазоне.
В состав одной установки может входить сразу несколько датчиков, которые обеспечивают возможность измерять низкий, средний и высокий вакуум.
Вакуумный датчик – работа вакуумного датчика давления. Роль датчиков вакуумного насоса в работе системы. Вакуумный датчик Пирани и его совместная работа с другими датчиками вакуумной системе. Лучшие производители, у которых можно купить вакуумные датчики
Навигация:
В любой вакуумной системе, многое зависит от работы панели управления, с которой собственно и производится управление всеми элементами системы. Но не стоит забывать, что панель управления есть далеко не у каждой установки, из-за чего многие производители вынуждены пользоваться другими элементами для контроля работы в системе.
Чаще всего в таком случае в системах применяются различные датчики, которые берут на себя роль регулятора большинства процессов в системе. Такие датчики регулируют практически все процессы, которые происходя, не давая возможности возникновению каких-либо неполадок.
Установка таких датчиков – это весьма простенький процесс, который не требует огромного количества усилий. НА данный момент, такими датчиками оснащаются те устройства, у которых отсутствует панель управления. Датчики могут устанавливаться как на маленьких вакуумных устройствах, так и на огромных вакуумных системах. Вакуумные датчики занимаются контролем таких задач, как:
- Уровень масла в системе
- Качества охлаждения
- Показатели производительности
- Наличие поломок или же застоев в работе
Убрав из таких систем вакуумные датчики, количество поломок сразу же возрастет в несколько раз, причем устройства также утратят большинство своих функциональных возможностей, которыми могли хвастаться до этого. Вакуумные датчики делятся на 4 ключевых категории, каждая из которых показывает себя в определенных процессах:
- Датчики вакуумного насоса
- Датчики измерения давления внутри системы
- Вакуумный датчик Пирани
- Датчики вакуумной системы
Но на самом деле, это еще далеко не все категории датчиков, которые на данный момент применяются на предприятиях. Это лишь самые распространенные разновидности вакуумных датчиков, кроме которых есть еще огромное количество других видов подобного оборудования. Абсолютно каждая категория датчиков, сейчас активно применяется в какой-то отрасли.
А это значит, что подобное оборудование является вполне перспективным, и в будущем его развитие будет только набирать все больших оборотов. На данный момент, стоимость вакуумных датчиков далеко не самая низкая и купить себе подобное устройство сможет далеко не каждый пользователь. Такая цена ставится из-за того, что сами датчики очень сложны в производстве.
Зачастую они поставляются уже в составе определенных систем, из-за чего их отдельное изготовление требует дополнительных затрат. Но если ваша установка не имеет в своем составе датчика, то это еще не повод расстраиваться, ведь можно немного переплатить, и установить такой датчиков в систему отдельно и это будет нем менее эффективным вариантом.
Сфера применения такого оборудования на данный момент довольно широкая, и подобные датчики можно заметить в большинстве современных вакуумных систем. Конечно, на данном этапе многие компании предпочитают установку панелей управления.
Но это лишь одна сторона медали, так как вакуумные датчики по своей конструкции являются более надежными, из-за чего еще далеко не все компании решились перейти на панели управления.
Вакуумный датчик давления
Вакуумные датчики давления – это устройства, которые на данном этапе активно применяются в большинстве вакуумных систем. Причин такому распространению вакуумных датчиков давления, огромное количество.
Никому не секрет, что абсолютно любая вакуумная система, для эффективной работы, нуждается в наличие определенного уровня давления.
Вакуумный датчик давления в этом случае, производит тщательный контроль создаваемого давления и не дает возможность ему превысить норму, так как это может привести к ужасным последствиям.
Вакуумный датчик давления – это в какой-то степени регулятор, который позволяет создаваться только определенному уровню давления, ни капельки не превышая лимиты.
Такое оборудование, не дает возможности устройству работать на каком-то сверхвысоком уровне, так как подобная работа может наносить серьезный вред внутренним деталям механизма. Из всего этого мы можем сделать вывод, что роль вакуумных датчиков на современном вакуумном рынке довольно весомая, и они заслуживают место быть.
Причем, с каждым годом, такие датчики становятся все популярнее, и это несмотря на то, что уже давным-давно в подобных установках стали устанавливать панели управления.
Датчики вакуумного насоса
Датчики вакуумного насоса – это специальное оборудование, которое на данный момент устанавливается практически на каждом вакуумном устройстве. Роль таких датчиков действительно огромная, так как принцип работы главного насоса, напрямую зависит от такого фактора, как: образование вакуума.
В том случае, если агрегат создает высокий или же сверхвысокий вакуум, ему в любом случае нужны регуляторы, которые смогут держать весь рабочий процесс под полным контролем, дабы не допустить какого-либо сбоя в системе. Вакуумные датчики в подобных задачах показывают себя исключительно с положительной стороны, что нельзя не отметить.
Не менее важную роль вакуумные датчики играют и при предотвращении различных утечек в вакуумных системах. Регулировка потока жидкости – это еще одна функция датчиков вакуумного насоса, которая является не менее важной, чем все остальные функции.
Датчики самостоятельно определяют тот промежуток времени, за который жидкость должна добраться до определенного сектора. Если же за это время жидкость не доходит до определенной точки, то уровень давления в системе повышается. В том случае, если жидкость наоборот двигается чересчур быстро, то уровень давления в системе соответственно понижается.
Таким образом, систему удается держать под полным контролем, не позволяя происходить каким либо сбоям или утечкам в подобных насосах.
Вакуумный датчик Пирани
Вакуумные датчики Пирани, чаще всего применяются в агрегатах, работающих в условиях низкого или же среднего вакуума.
Главным предназначением таких датчиков, является измерение уровня абсолютного давления в различных диапазонах.
На данный момент, датчики такого типа успели найти свое применение в большинстве средневакуумных установок, которые также выдают отличные показатели производительности, если работают на основе качественного оборудования.
Тип работы датчиков Пирани основывается на постоянных импульсах, которые помогают устройству держать определенный уровень производительности. Но на самом деле, это еще далеко не последняя модель таких датчиков. В будущем, они будут еще неоднократно модернизироваться, обретая все новые и новые функциональные особенности.
Датчики вакуумной системы
Не менее важную роль датчики играют и в вакуумных системах, где также не обойтись без качественного оборудования, которое занимается регулированием основных процессов в агрегатах подобного типа. Ключевая задача вакуумных датчиков – это качественная регулировка образования вакуума, при которой не происходит никаких сбоев в системе.
В процессе работы, можно также заметить и дополнительный функционал таких датчиков, которые может быть весьма полезным в плане эффективности работы устройства в целом.
Если в системе происходит, какой либо сбой, датчики сразу же подают сигнал к панели управления, где пользователь может увидеть наличие неполадок и самостоятельно их устранить.
Таким способом, пользователь может предотвратить возникновение каких-то серьезных проблем с системой, что может сэкономить ему огромное количество денег и сил.
Где купить вакуумный датчик
Ситуация, которая сложилась на рынке на данный момент весьма интересная. Купить подобные датчики не так сложно, как подобрать производителя, у которого будет не страшно покупать подобное оборудование.
Никому не секрет, что на рынке есть огромное количество мошенников, которые могут за немалые деньги продать какую-то некачественную продукцию. Именно поэтому.
Стоит обращать большое внимание на бренд, который можем многое рассказать о компании, у которой вы покупаете себе датчики.
Сейчас мы рассмотрим несколько надежных производителей, которым можно доверять:
- Компания «PVR»
- Компания «Ilmvac»
- Компания «Finder»
Все эти компании уже давным-давно зарекомендовали себя на рынке и доказали, что изготавливают исключительно качественную продукцию. В интернете можно найти огромное количество отзывов от пользователей, которые уже купили себе такие датчики. Прочитав все комментарии, можем прийти к выводу, что это одни из лучших вариантов на современном рынке вакуумной техники.
Вакуумный датчик: виды, применение, принцип действия
Навигация:
Данное приспособление представляет собой вакуумный манометр, который является прибором для точного замера присутствующего давления разрежённых газов. По способу действия их делят на несколько главных типов:
- Классические. Они считаются самыми обычными жидкостными манометрами или анероидами и предназначаются для произведения замеров чрезвычайно низких давлений. В первом виде в колене, созданном для проведения измерений, применяется масло с нужной плотностью и с достаточно низким давлением с тем, дабы не разрушать образовавшийся вакуум. Как правило, их ограничивают от оставшейся системы при помощи ловушек, которые являются подходящими приспособлениями, наполняемыми только жидким азотом и подходят для успешного вымораживания паров жидкости. Он предназначен для более верного измерения напора от 10 до 100000 Па.
- Емкостные. Основаны на преобразованиях объема конденсатора при изменениях длины между имеющимися обкладками. Одна из них производится в виде мягкой оболочки. При колебаниях давления последняя меняет форму и сосуд теплообменника, который допускается замерять. После выполнения градуировки допустимо использовать прибор для замера. Его задействуют в случаях, если требуется немедленно измерить натиск, которое колеблется в пределах от 1 до 1000 Па.
- Терморезисторные. Приходят в действие исключительно в мостовой схеме, которая поддерживает регулярное правильное сопротивление прибора, который открыт измеряемому давлению. Чем оно внушительней, тем более высокую мощность требуется подводить к нему для того, чтобы поддерживать стабильный температурный режим. Давление и напряжение на устройстве взаимозависимы. В случае, если резистором выступает платиновая нить, то он называется манометром Пирани. Они нужны для измерения напора от 10−3 до 761 и более Torr.
- Термопарные. Приходят в действие на охлаждаемости за счет теплопроводности. Термопара имеется в тесном взаимодействии с нагреваемым проводком. Чем идеальнее вакуум, тем значительно ниже теплопроводность. Благодаря этому, соответственно, выше температурный режим в проводнике. Область давлений колеблется в пределах от 10−4 до 10 Torr.
- Ионизационные. Их работа зависит от превращения атомов и молекул газа в ионы. Иными словами, это своеобразный диод, на анод которого направляется положительное, а на свободный электрод отрицательное напряжение. В процессе снижения давления значительно уменьшается количество атомов, которые могут подвергнуться ионизации, и, следовательно, ток, который протекает между электродами при этом напряжении. Как правило, область давлений для измерения составляет от 10−12 до 10−1 Torr. Все устройства делятся на изделия с холодным (Пеннинга и магнетронные) и с накаливаемым катодом.
- Альфатрон. Это вид ионизационного аппарата, который отличается от предыдущего тем, что для его преобразования атомов и молекул в ионы задействуются не электроны, а альфа-частички, которые испускаются источником, к примеру, на радии. Они гораздо упрощеннее, практичнее, стабильнее и точнее, однако из-за сверхчувствительности, требующей крайне сложнейшей схемы измерения токов, не в состоянии их заменить. Они используются в одном диапазоне, что и термопарные устройства.
Устройства под четвертым и пятым номером используются в промышленности и всевозможных экспериментах, поскольку являются массовыми, прекрасно повторяемыми приборами. Они в большинстве своем выполняются в форме электронных лампочек со стеклянным фрагментом, соединяющимся с объёмом при помощи небольшого шланга.
Вакуумный датчик давления
Обязательно в процессе проектирования всевозможных химических процессов следует учитывать давление. Оно определяется как сила, оказывающая влияние на одну единицу площади. Его принято измерять в следующих единицах — пси или в СИ — Па. Принято различать три главных типа давления:
- Абсолютное — атмосферное плюс избыточное.
- Избыточное — абсолютное минус атмосферное.
- Дифференциальное — различие давлений между двумя объектами.
Дабы контролируемая система трудилась безупречно и максимально эффективно, очень важно, чтобы используемый прибор был в состоянии показывать точнейшие показания по мере нужды и на протяжении долгого периода без срочной нужды ремонтирования или замены в условиях работы. Выделяют несколько немаловажных факторов, которые влияют на пригодность того или иного датчика давления для того или иного процесса. Среди них:
- характеристики применяемых составляющих в среде которых планируется использовать аппарат;
- условия работы;
- диапазон давлений;
- процент точности и чувствительности, которые необходимы в ходе действия.
Процесс использования изделия: чувствительный упругий объект будет поддаваться активному воздействию веществ, которые используются в процессе.
Датчики вакуумного насоса
Изделие состоит из двух элементов: первый превращает любые, даже самые незначительные изменения вида гиперчувствительного элемента в электрический сигнал, а второй производит оценку этого сигнала, превращает в единицы и дает знать пользователю о проценте разрежения на рассматриваемом фрагменте технологической линии.
Измерительный блок — отдельная часть, которая предназначена для создания сигнала информации в форме, подходящей для простого восприятия человеком, и включающая блок питания и все необходимые электрические цепи, которые важны для качественной работы вакуумметра.
Вакуумный датчик Пирани
Принцип действия основывается на определенной зависимости теплопередачи через разреженный газ от натиска газа. Передача его происходит от необычайно тонкой стальной нитки к трубке с фланцем, которая находится при температуре самого обычного комнатного режима. Нить поддается нагреванию в вакууме путем пропускания электрического тока.
Вычисление числа давления производится на основе уравнения теплового баланса. В данном изделии используется резистивный измеритель температуры. При значительном падении давления существенно понижается теплопередача, благодаря чему спираль отдает в окружающую среду гораздо меньше тепла и сильнее разогревается в период регулярной мощности.
Именно поэтому результатом вычисления является величина давления.
Датчики вакуумной системы
Значительное большинство современных технологических процессов проходят только в вакуумной среде и нуждаются в контролировании давления в широчайшем диапазоне. На различных диапазонах давления используются датчики, основанные на разных принципах действия. Данные изделия классифицируют по принципу действия на несколько основных групп: деформационные, тепловые и ионизационные.
Первые измеряют реальную силу воздействия на чувствительный элемент и охватывают диапазон давления от атмосферы до 1 мбар (до 10-4 мбар при использовании мембранно-емкостных датчиков). К данным механическим устройствам относят стрелочные, тензорезисторные, мембранно-емкостные датчики. Показания данных приспособлений не зависят от рода газа, поскольку используются прямые методы измерения.
В основе работы тепловых приспособлений лежит кардинальное измерение тепловой проводимости, напрямую зависящей от давления. К таким вакуумметрам можно отнести датчики Пирани, термопарныеи конвекционные. Тепловые датчики способны измерять натиск от атмосферы до 10-4 мбар.
К ионизационным изделиям относятся приспособления с охлажденным катодом (ячейка Пеннинга) или с накаленным катодом. Изделия такого типа ионизируют газ и измеряют полученный ионный ток. Их можно применять для измерения натиска от 10-2 до 5•10-12 мбар.
Где купить вакуумный датчик
Чтобы приобрести высококачественное устройство, следует для начала ознакомиться с основными производителями, которые предлагают отличную продукцию своим потребителями. К их числу можно причислить: немецкую компанию Thyracont, российскую марку Terla, Росма, Метер, ФизТех и другие.