Вакуумметрлер мен вакуумдық датчиктердің жіктелуі

Бұл беттің мақсаты: жіктеудің "ғылыми екендігіне" жүгінбестен, біз тек бір ғана мақсатты көздейміз-бүгінгі күні шығарылған вакуумметрлерді негізгі өндірушілерге қарапайым сипаттау және осылайша вакуумметрді таңдауды неғұрлым мағыналы ету, әсіресе вакуумдық жабдықпен жұмыс көмекші болып табылатын пайдаланушылар және вакуумдық технология саласындағы Білім олардың кәсіби қызметінде негізгі болып табылмайды. Вакуумметр-сиретілген газдың қысымын өлшеуге арналған манометр (қысымы 1 атм-ден кем). Манометр-газдың немесе сұйықтықтың қысымын өлшеуге арналған аспап.

Абсолютті қысым вакуумметрі және салыстырмалы қысым вакуумметрі-газдың абсолютті қысымын немесе қысым айырмашылығын сәйкесінше өлшейді (әдетте өлшенген жүйеде қысым мен атмосфералық қысым арасындағы айырмашылық).

Вакуумметрлер газдардың парциалды қысымдарының қосындысына тең болатын жалпы, толық қысымды көрсетуге арналған. Газдың парциалды қысымын өлшеу үшін, яғни белгілі бір технологиялық газға (газдар қоспасы) кіретін белгілі бір газдың қысымы, әдетте, масс-спектрометриялық өлшеу әдістерін қолданады.

Гидростатикалық (сұйық) манометрлер. U-тәрізді түтіктегі сұйықтық бетіндегі қысым айырмасын өлшеңіз. Қазіргі уақытта сұйық вакуумметрлер іс жүзінде қолданылмайды.

Компрессиялық манометр. Сығымдау вакуумметрлері-гидростатикалық манометрлердің бір түрі, онда өлшенген диапазонды ұлғайту үшін вакуумметрдің жұмыс сұйықтығы алдын-ала сығылады. Құрылғылар күнделікті жұмыста ыңғайсыз болса да, олар кейде үлгілі (калибрлеу) вакуумметрлер ретінде қолданылады.

Деформациялық механикалық вакуумметрлер-жұмыс істеу принципі жұмыс сенсорының (серіппенің немесе мембрананың) деформациясына негізделген төмен вакуумды өлшеуге арналған вакуумметрлер.

Өлшеу үшін тек механикалық бөліктерді қолданатын серіппелі және мембраналық вакуумметр төмен вакуумды өлшеудің ең арзан құралдарының бірі болып табылады және әдетте көрсеткілерді көрсетеді. Вакуумдық өлшегіштердің екеуі де газға тәуелді емес (яғни қысым көрсеткіштері газдың түріне байланысты емес).

Мембраналық вакуумметрдің дәлірек (және, тиісінше, қымбат) түрі-сыйымдылығы жоғары диафрагмалық вакуумметр. Сыйымды вакуумметрде иілген мембрана конденсатор қақпақтарының бірі болып табылады, оның сыйымдылығы қақпақтар арасындағы қашықтық өзгерген кезде өзгереді (иілген мембрана және бекітілген Екінші қақпақ). Диафрагма бүгілген кезде сыйымдылық айтарлықтай өзгеретінін (конденсатор қақпақтарының арасындағы қашықтық өзгеретінін) және оңай және дәл өлшенетінін ескере отырып, бұл вакуумметрлер ең дәл болып табылады (өлшеу дәлдігі көрсетілген мәннің оннан бір немесе жүзден бір бөлігін құрайды). Сыйымдылық вакуумметрлері газға тәуелсіз. Кемшіліктерге шағын өлшеу диапазоны (әдетте 4 тапсырыс ,мысалы, 1-ден 10-3-ке дейін немесе 1000-нан 0,1-ге дейін) және жоғары шығындар жатады.

Жылу вакуумдық өлшегіш-бұл төмен және орташа вакуумды өлшеудің ең көп таралған түрі, өйткені вакуум өлшегіштің дәлдігі мен төмен құны. Жылу вакуумметрі-абсолютті қысымды өлшеуге арналған вакуумметр. Вакуумметрдің әрекеті газ қысымының өзгеруімен газдың жылу өткізгіштігінің өзгеру принципіне негізделген. Жылу вакуумметрлері-газға тәуелді вакуумметрлер (көрсетілген қысым газдың түріне байланысты, өйткені әр түрлі газдар бірдей қысымда әртүрлі жылу өткізгіштікке ие). Нарықта негізінен жылу вакуумдық сенсордың 2 негізгі түрі ұсынылады: жылу буының вакуумдық сенсоры және Пиранха вакуумдық сенсоры.

Термиялық вакуумдық сенсор-төмен және орташа қысымды өлшеуге арналған ең арзан сенсорлардың бірі. Термопараның ұштарындағы кернеу термопараның температурасына байланысты, бұл өз кезегінде термопараның айналасындағы қысымға байланысты (қысым неғұрлым көп болса, жылу соғұрлым жақсы болады және сәйкесінше термопараның температурасы төмен болады).

Пиранха вакуумдық сенсоры (вакуумдық қарсылық сенсоры) сонымен қатар қыздырылған жіп температурасының қоршаған газдың қысымына тәуелділігі принципіне негізделген. Пиранидің вакуумдық сенсорында қолданылатын көпір электр тізбегі жылу датчигімен салыстырғанда қысымның дәл өлшенуін қамтамасыз етеді.

Конвекциялық вакуумдық сенсор конвекция принципін қолданады (газды араластыру арқылы жылу беру). Конвекциялық вакуумдық сенсорларда қыздырылған жіптің айналасындағы кеңістік үлкенірек болады, бұл газ ағындарының пайда болуын және салқындатуды жақсартады, бұл жылу датчиктерімен салыстырғанда олардың дәлдігін арттырады.

Пьезорезистивті вакуумдық датчиктер үшін қызмет етеді дәл (салыстырғанда жылу) өлшеу вакуум диапазонында 1 атм дейін прим. 1 торр (1 мм. рт.ст), кейбір модельдерде-0,1 торр. Пьезорезистивті әсер тікелей қысымға байланысты болғандықтан, вакуумдық сенсорлардың бұл түрі газға тәуелсіз.

Жоғары вакуумда өлшеуге арналған магниттік разрядты вакуумдық сенсор күшті электр өрісіндегі газ атомдарын иондау принципіне негізделген, иондану жеделдетілген электрондармен жүреді, олар магнит өрісінің болуына байланысты спиральды траектория бойымен қозғалады, бұл электрондардың өмір сүру уақытын және нәтижесінде олардың иондану қабілетін едәуір арттырады. Жоғары вакуумдық суық катодты сенсорлардың артықшылығы-олардың жоғары сенімділігі ("таза" вакуумдық қосымшаларда жоғары вакуумдық суық катодты сенсорлар көптеген жылдар бойы тұрақты жұмыс істейді). Жоғары вакуумдық ыстық катодты сенсорлармен салыстырғанда кемшілігі-өлшеу дәлдігі сәл төмен. Магнитті электрлік разрядты жоғары вакуумдық сенсордың ұрпағы-бұл 1937 жылы алғаш рет ұсынылған Пеннинг вакуумдық сенсоры.

Жоғары вакуумдық қыздыру сенсоры газ атомдарын иондайтын электрондар ағынын қалыптастыру үшін термоэлектрондық эмиссия принципін қолданады, нәтижесінде иондалған атомдардың электр тогы пайда болады (оның мәні газ қысымына пропорционал). Оң газ иондарының бұл тогы тіркеліп, содан кейін қысымға қайта есептеледі.