Vakuumsensorer: funktionsprincip

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:26

Sensor Vakuummeter - det er også en trykvisningsenhed. I denne artikel vil vi overveje deres typer, princippet om drift. Der er sådanne typer: kompression, mekanisk, membran.

Det kaldes også "vakuummåler" på en anden måde. Det er for mennesker en enhed til måling af trykniveauet af vakuum og gasser, som igen er i et vakuummiljø. Generelt kunne man forstå ved navnet.

Leonardo Da Vinci lagde grundlaget for disse enheder. Han lavede en form for funktionel enhed, hvormed han kunne måle trykket i et vandrør. Denne opfindelse blev meget populær og nødvendig i de år, da Da Vinci levede (1400-tallet).

Hans opfindelse blev forbedret af Evangelista Torricelli, som indgav patent på denne enhed. Dette blev gjort i 1643, mere end hundrede år efter Da Vincis død. Vakuumsensoren var formet som et U, og hovedelementet, som den arbejdede på, var kviksølv. På grund af den begrænsede mængde i selve røret var det desværre umuligt at bestemme et tryk højere end 9 pA. Alt ændrede udseendet af en digital vakuumsensor (dens foto er præsenteret nedenfor i materialet).

Typer af målere

Mekanisk måler.

Dette er en enhed, der ikke bruger strømkilder, og den er i stand til at bestemme niveauet i området fra 0,4 til 7000 bar. Dens funktionsmekanisme ligger i, at der er en bestemt ring, som er placeret i et rør med en oval sektion, som igen er bøjet i en vinkel på 240 grader.

Den er i rillen, og dens ender er ikke fikserede, og dette gør det muligt for trykket i processen med at måle det at skubbe ind i røret, hvilket igen sætter det i bevægelse. Det er forbundet med en mekanisme, der viser nøjagtige aflæsninger allerede på enhedens skala. Norm alt måler enheden tryk op til 65 bar, men der er enheder til højere aflæsninger, omkring 7100 bar.

For at bruge vakuumsensoren i et mere aggressivt miljø er dens krop fyldt med et vandtætningsmiddel, som smører mekanismen og dermed forhindrer korrosion. Som en beskyttelse af denne mekanisme, for at beskytte røret mod brud, er målerlegemet udstyret med en blæst væg, der aflaster overtryk.

Opfindelsen af Bourdon-røret

Røret er U-formet og kaldes en hydrostatisk måler.

Det viser resultaterne af trykket på væsken, som dette rør har detekteret. Parametrene i forskellige ender af disse to rør er forskellige, og enhedens pil viser forskellen mellem dem. I dag bruges sådan en anordning ikke længere, fordi trykområdet er ændret, og apparatet er blevet helt unødvendigt.

Kompressionsmåler.

Dettemanometer, kun meget avanceret. For at udvide sine muligheder blev den designet på en sådan måde, at den før målingen komprimerer væsken i røret, og skalaen viser trykniveauet. I hverdagen bruges den blot som en kalibreringsenhed.

Deformationsmåler, mekanisk

Denne trykmåler er norm alt beregnet til lavvakuummålinger. Under trykket fra røret komprimeres fjederen i det og deformerer arbejdspladsen, og den overfører på sin side belastningen til pegemekanismen, kaldet indikationsskalaen.

Vakuummembrantryksensor.

Dette er den mest overkommelige version af bevægelsen. Funktionsprincip: vakuum presser på membranen, og det presser på sensoren. Sådanne enheder er altid uafhængige af mediet og tager aflæsninger i enhver gasblanding.

Termiske mekanismer

Termiske vakuummålingssensorer anses for at være de mest efterspurgte, de tager aflæsninger i både mellem- og lavvakuumfrekvenser. Det er i disse enheder, at sådanne indikatorer, der er vigtige for mennesker som kvalitet og lav pris, kombineres. De kan kun bruges til målinger i absolut vakuum. Funktionsprincippet er som følger: vakuummålerens reaktion på en ændring i gasvarmerøret med en ændring i tryk.

Instrumenter varierer afhængigt af selve gastypen og læser kun visse blandinger. Den mest almindelige modifikation er en termoelementvakuummåler, og der er også Pirani-enheder og konvektionsmekanismer.

Termoelementenhed.

Sådantemperaturføleren i vakuum påvirker opvarmningen af termoelementet inde i mekanismen, hvilket fremkalder en ændring i spændingen i enderne af termoelementerne. Overførslen af varme fra opvarmning af selve sensoren til dens ender skyldes trykket omkring termoelementet. Jo højere den er, jo større er dens spænding. Sådanne vakuummålere er meget budgetmæssige blandt en gruppe andre lignende.

Pirani-sensor

Denne mekanisme og funktionsprincip ligner termoelement. Den bruger en kanalfilament og omdanner termisk energi til spænding. Pirani-mekanismen er meget mere præcis end andre på grund af det elektriske kredsløb, der er loddet ind i mekanismen.

Konvektionssensor.

Han bruger også, ligesom lignende enheder, et termoelement. Men mekanismen for denne særlige enhed har sin egen køling. Når alt kommer til alt er sagen viklet rundt med en speciel tråd, og den er bredere end analogs. Og det tillader til gengæld gassen i sensoren at cirkulere korrekt og effektivt, og det gør det muligt for hele konvektionsanordningen at fungere bedre som helhed. Og det giver også meget hurtigere aflæsninger på skalaen på grund af termoelementets hurtige afkøling.

Piezoresistive mekanismer

Billedet ovenfor i materialet viser en elektronisk vakuumsensor.

På grund af deres uafhængighed af gaskvalitet og egenskaber giver de de mest nøjagtige aflæsninger. Enheden har alsidighed i ethvert område af trykfrekvenser, fordi indflydelsen af sidstnævnte opnås ved den direkte virkning af en piezoresistiv sensor. Dens måleområde er fra 0,1 mm. Toyota vakuumsensor, f.eks.fungerer på samme måde.

Ioniseringsbaserede vakuumsensorer

Funktionsprincippet for denne models vakuumsensor er beskrevet nedenfor.

Enhver gas i et vakuum har faktisk et vist antal ioner. Et magnetfelt eller elektrisk udladning, der virker på dem, accelererer dem. Og denne hastighed, skrevet af dem, afhænger af graden af kompression af vakuumet. Ifølge dette princip fungerer sådanne ioniseringsmålere.

Afhængigt af modifikationen bruger målere en række forskellige og sofistikerede måder at accelerere ioner på. Disse enheder er norm alt designet til målinger i et højt vakuumområde. Da de er gasafhængige, og hver gas har en forskellig massefylde, påvirker dette ionernes hastighed.

En enhed, der altid har en kold katode

Dette er en sensor, der skaber et elektrisk felt. Dens magneter er placeret således, at bevægelsen af ioner sker langs en spirals bane. Det er hende, der giver disse partikler for at "leve" længere og derfor arbejde mere effektivt. På grund af det faktum, at netop denne katode altid er kold, er dens aflæsninger på skalaen mere vage i modsætning til analogerne til denne enhed. Men samtidig er garantien på netop denne enhed meget lang, og den går ikke ofte i stykker på grund af dens holdbare dele, der ikke kan skabe friktion mod hinanden.

Producere

Den første producent af vakuummålere præsenteret i denne artikel er "Meta-Chrome". Dette er et indenlandsk firma, der ikke kun producerer disse enheder, men også kromatografiudstyr og måleudstyr. Dette russiske firma kom ind på markedet i1994, og siden da har man udviklet og produceret udstyr til vakuumindustrien. Dets produkter leveres ikke kun i Rusland, men også i udlandet. Meta-Chrom-virksomheden producerer altid et højkvalitetsprodukt, ioniserings- og termoelementvakuummålere uden ægteskab og arbejde uden sammenbrud. Dette bekræftes i 90 % af tilfældene af positiv feedback fra kunder og købere af denne producents produkter.

Det andet firma, der producerer vakuummålere, er MKS Incorporated, en virksomhed fra USA. De grundlagde deres firma, der solgte sensorer og andre måleapparater meget tidligere end deres russiske kolleger, så langt tilbage som i 1962. Men så gjorde de det meget overfladisk. Og fuldstændig, som producent af sådant udstyr, begyndte det først at positionere sig siden 1998. MKS laver vakuummålere til deres land, men ligesom vores indenlandske virksomhed kan de sende deres produkter til andre lande for et lille forsendelsesgebyr.

Den tredje producent i artiklen er Ulvac Technologies. Det er også en amerikansk producent til produktion af forskellige måleinstrumenter, såsom en vakuummåler. Denne virksomhed blev grundlagt i 1991. Deres marked har altid haft en masse digitale vakuummålere og andre produkter, som de leverer både i deres land (USA) og i andre lande i verden.

Konklusion

Vakuummåleren er en meget kompleks ting, som du skal lære at håndtere og korrekt bestemme trykket. Denne artikel har vist alttyper af disse sensorer, er der kun omkring 10 af dem. Dette er en meget vigtig genstand i bagagerummet på bilister og bilreparatører.