Vakuumsensorer: funktionsprincip

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:41

Sensor Vacuummeter - det är också en tryckdisplay. I den här artikeln kommer vi att överväga deras typer, funktionsprincipen. Det finns sådana typer: kompression, mekanisk, membran.

Det kallas också "vakuummätare" på ett annat sätt. Det är för människor en anordning för att mäta trycknivån för vakuum och gaser, som i sin tur befinner sig i en vakuummiljö. I allmänhet kan man förstå med namnet.

Leonardo Da Vinci lade grunden för dessa enheter. Han gjorde någon form av funktionell apparat med vilken han kunde mäta trycket i ett vattenrör. Denna uppfinning blev mycket populär och nödvändig under de år då Da Vinci levde (1400-talet).

Hans uppfinning förbättrades av Evangelista Torricelli, som lämnade in ett patent för den här enheten. Detta gjordes 1643, mer än hundra år efter Da Vincis död. Vakuumsensorn var formad som ett U och huvudelementet som den arbetade på var kvicksilver. Tyvärr, på grund av dess begränsade mängd i själva röret, var det omöjligt att fastställa ett tryck högre än 9 pA. Allt förändrade utseendet på en digital vakuumsensor (dess foto presenteras nedan i materialet).

Typer av mätare

Mekanisk mätare.

Det här är en enhet som inte använder strömkällor, och den kan bestämma nivån i området från 0,4 till 7000 bar. Dess funktionsmekanism ligger i det faktum att det finns en viss ring, som är placerad i ett rör med en oval sektion, som i sin tur är böjd i en vinkel på 240 grader.

Den är i spåret och dess ändar är inte fixerade, och detta gör att trycket i processen att mäta det kan trycka in i röret, vilket i sin tur sätter det i rörelse. Den är förknippad med en mekanism som visar exakta avläsningar redan på enhetens skala. Vanligtvis mäter enheten tryck upp till 65 bar, men det finns enheter för högre avläsningar, cirka 7100 bar.

För att använda vakuumsensorn i en mer aggressiv miljö är dess kropp fylld med ett vattentätande medel, som smörjer mekanismen och därmed förhindrar korrosion. Som ett skydd för denna mekanism, för att skydda röret från brott, är mätarkroppen utrustad med en blåst vägg som avlastar övertryck.

Uppfinning av Bourdon-röret

Röret är U-format och kallas en hydrostatisk mätare.

Det visar resultatet av trycket på vätskan som detta rör har upptäckt. Parametrarna i olika ändar av dessa två rör är olika, och pilen på enheten visar skillnaden mellan dem. Idag används inte en sådan anordning längre, eftersom tryckområdet har ändrats och anordningen har blivit helt onödig.

Kompressionsmätare.

Dettamanometer, endast mycket avancerad. För att utöka sina möjligheter designades den på ett sådant sätt att den före mätningen komprimerar vätskan i röret, och skalan visar trycknivån. I vardagen används den helt enkelt som en kalibreringsenhet.

Deformationsmätare, mekanisk

Denna tryckmätare är vanligtvis avsedd för lågvakuummätningar. Under trycket från röret komprimeras fjädern i den och deformerar arbetsplatsen, och den överför i sin tur belastningen till pekmekanismen, som kallas indikationsskalan.

Vakuummembrantrycksensor.

Detta är den mest prisvärda versionen av rörelsen. Funktionsprincip: vakuum trycker på membranet och det trycker på sensorn. Sådana enheter är alltid oberoende av mediet och tar avläsningar i vilken gasblandning som helst.

Termiska mekanismer

Termiska vakuummätningssensorer anses vara de mest efterfrågade, de tar avläsningar i både medel- och lågvakuumfrekvenser. Det är i dessa enheter som sådana indikatorer som är viktiga för människor som kvalitet och lågt pris kombineras. De kan endast användas för mätningar i absolut vakuum. Funktionsprincipen är som följer: vakuummätarens reaktion på en förändring i gasvärmeröret med en förändring i trycket.

Instrument varierar beroende på typen av gas i sig och läser endast vissa blandningar. Den vanligaste modifieringen är en termoelementvakuummätare, och det finns även Pirani-enheter och konvektionsmekanismer.

Termoelementenhet.

Sådanttemperatursensorn i vakuum påverkar uppvärmningen av termoelementet inuti mekanismen, vilket framkallar en förändring i spänningen i ändarna av termoelementen. Överföringen av värme från uppvärmning av själva sensorn till dess ändar beror på trycket runt termoelementet. Ju högre den är, desto högre spänning. Sådana vakuummätare är mycket prisvärda bland en grupp andra liknande.

Pirani Sensor

Denna mekanism och funktionsprincip liknar termoelement. Den använder en kanalfilament och omvandlar termisk energi till spänning. Pirani-mekanismen är mycket mer exakt än andra, på grund av den elektriska kretsen som är inlödd i mekanismen.

Konvektionssensor.

Han använder också, liksom liknande enheter, ett termoelement. Men mekanismen för just denna enhet har sin egen kylning. När allt kommer omkring är fallet lindat med en speciell tråd, och det är bredare än analoger. Och det gör i sin tur att gasen i sensorn kan cirkulera korrekt och effektivt, vilket gör att hela konvektionsanordningen fungerar bättre som helhet. Och den ger också mycket snabbare avläsningar på skalan på grund av termoelementets snabba kylning.

Piezoresistiva mekanismer

Fotot ovan i materialet visar en elektronisk vakuumsensor.

På grund av deras oberoende av gaskvalitet och egenskaper ger de de mest exakta avläsningarna. Enheten har mångsidighet i alla intervall av tryckfrekvenser, eftersom påverkan av den senare uppnås genom den direkta verkan av en piezoresistiv sensor. Dess mätområde är från 0,1 mm. Toyota vakuumsensor, till exempel,fungerar på samma sätt.

Joniseringsbaserade vakuumsensorer

Funktionsprincipen för vakuumsensorn i denna modell beskrivs nedan.

All gas i ett vakuum har faktiskt ett visst antal joner. Ett magnetfält eller elektrisk urladdning som verkar på dem accelererar dem. Och denna hastighet, som skrivits av dem, beror på graden av kompression av vakuumet. Enligt denna princip fungerar sådana joniseringsmätare.

Beroende på modifieringen använder mätare en mängd olika och sofistikerade sätt att accelerera joner. Dessa enheter är vanligtvis utformade för mätningar i ett högt vakuumområde. Eftersom de är gasberoende och varje gas har olika densitet, påverkar detta jonernas hastighet.

En enhet som alltid har en kall katod

Det här är en sensor som skapar ett elektriskt fält. Dess magneter är placerade så att jonernas rörelse sker längs en spirals bana. Det är hon som ger dessa partiklar för att "leva" längre och därför arbeta mer effektivt. På grund av det faktum att denna katod alltid är kall, är dess avläsningar på skalan mer vaga, till skillnad från analogerna av denna enhet. Men samtidigt är garantin för just den här enheten väldigt lång, och den går inte ofta sönder på grund av dess hållbara delar som inte kan skapa friktion mot varandra.

Producers

Den första tillverkaren av vakuummätare som presenteras i den här artikeln är "Meta-Chrome". Detta är ett inhemskt företag som producerar inte bara dessa enheter, utan också kromatografiutrustning och mätutrustning. Detta ryska företag gick in på marknaden1994, och sedan dess har man utvecklat och producerat utrustning för vakuumindustrin. Dess produkter levereras inte bara i Ryssland utan också utomlands. Meta-Chrom-företaget producerar alltid en högkvalitativ produkt, joniserings- och termoelementvakuummätare utan äktenskap och arbete utan haverier. Detta bekräftas i 90 % av fallen av positiv feedback från kunder och köpare av denna tillverkares produkter.

Det andra företaget som tillverkar vakuummätare är MKS Incorporated, ett företag från USA. De grundade sitt företag som sålde sensorer och andra mätinstrument mycket tidigare än sina ryska motsvarigheter, så långt tillbaka som 1962. Men sedan gjorde de det väldigt ytligt. Och helt, som tillverkare av sådan utrustning, började den positionera sig först sedan 1998. MKS tillverkar vakuummätare för sitt land, men precis som vårt inhemska företag kan de skicka sina produkter till andra länder för en liten fraktavgift.

Den tredje tillverkaren i artikeln är Ulvac Technologies. Det är också en amerikansk tillverkare för tillverkning av olika mätinstrument, till exempel en vakuummätare. Detta företag grundades 1991. Deras marknad har alltid haft många digitala vakuummätare och andra produkter som de levererar både i sitt land (USA) och i andra länder i världen.

Slutsats

Vakuummätaren är en mycket komplex sak som du behöver lära dig att hantera och korrekt bestämma trycket. Den här artikeln har visat allttyper av dessa sensorer, det finns bara cirka 10 av dem. Detta är en mycket viktig artikel i bagageutrymmet hos bilister och bilreparatörer.