Вакуумные датчики являются неотъемлемой частью вакуумных систем, а точнее вакуумных насосов. Благодаря измерительным приборам становится возможным оценить показатели давления в установке, а также осуществлять контроль напора под влиянием рабочих сред. Существует несколько наиболее часто используемых датчиков давления, особенности которых строит рассмотреть подробнее.
Содержание:
- Механические вакуумные датчики
- Тепловые датчики
- Вакуумные датчики Пирани
- Ионизационные
- Высоковакуумные датчики камеры
Механические вакуумные датчики
Это классические стрелочные датчики, которые работают по принципу деформационного вакуумметра. Такие устройства используются в промышленности, например, если необходимо измерять форвакуум. Стрелочные датчики работают за счет пружины или мембраны. Один конец пружины выведен в окружающую среду, а другой находится внутри. При определении уровня давления в механических измерительных приборах не учитывается тип газа.
Стрелочные измерительные приборы успешно применяются в условиях повышенных нагрузок. Главный плюс механических устройств – это независимость от питания. Это означает, что датчик не требует подключения к батарее, что значительно снижает риск получения недостоверных данных.
Механические вакуумные датчики
Как правило, датчики этого типа используют не только в вакуумных насосах, но также при работе прижимных столов, сушильных камер, стерилизаторов и прочего лабораторного или промышленного оборудования.
Тепловые датчики
Датчики вакуума для вакуумных насосов этого типа пользуются наибольшей популярностью при обеспечении качественной работы установок среднего, а также высокого вакуума. Главное преимущество теплового датчика – оптимальное соотношение цены и функциональности измерительного устройства. Принцип работы такого датчика (и его модификаций) заключается в определении показателей тепла, исходящего от газовых сред. За счет этого удается определить и точные показатели давления в системе.
К категории тепловых относятся термопарные датчики, которые способны показывать давление в пределах от 50 до 10-3 мбар. Принцип их работы основан на том, что термопара постоянно контактируется с нагревающейся нитью. Чем выше или ниже температура спая, тем больше или меньше будут показатели и самого давления.
Тепловые датчики
Также существуют конвекционные датчики. В них также установлена термопара, однако в отличие от предыдущих измерительных приборов, эти вакуумметры оснащены конвекционной системой охлаждения. Также в большую сторону отличается и размер пространства вокруг нити накала. Такие датчики являются более точными. Они способны работать в более широком диапазоне давления (от 1000 до 10-4мбар).
Вакуумные датчики Пирани
Этот тип устройства также относится к одной большой категории тепловых датчиков. В работе прибора применяется мостовая схема. Показатели давления определяются в зависимости от того, какое влияние оказывает теплопередача разряженного газа на тонкую стальную нить накала. Эта нить начинает нагреваться в вакуумной среде за счет того, что через нее проходит ток. Исходя из показателей теплового баланса прибор вычисляет показатели давления. То есть, опять же, работа измерительного устройства напрямую зависит от теплового баланса в системе.
Вакуумные датчики Пирани способны определять уровень давления в диапазоне от 103 до 10-4мбар.
Вакуумные датчики Пирани
Ионизационные
Это еще одна популярная категория вакуумных датчиков. Принцип работы таких приборов заключается в процессе ионизации газов. В ходе этого происходит определения силы тока от положительно заряженных ионов, которые собираются в специальном коллекторе. Стоит отметить, что устройства ионного типа являются газозависимыми. То есть имеет большое значение, какой тип газа применяется в процессе работы вакуумной системы. Однако это одни из немногих датчиков, которые способны справляться с нагрузками, создаваемыми при образовании и измерении вакуума высокого типа.
Ионизационные вакуумметры бывают холодного и горячего типа.
Ионизационные
Высоковакуумные датчики камеры
Как правило, для систем такого типа используются ионизационные или емкостные датчики, так как только они способны работать в условиях высокого вакуума, который требуется для конкретных производственных процессов. Расположение измерительных приборов внутри камеры зависит от остального оснащения рабочего пространства. Это означает, что нужно точно рассчитать, какое давление потребуется для процесса, осуществляемого непосредственно в камере. Как правило, высчитываются показатели центральной точки рабочего пространства.
Если сенсор устанавливается рядом со стенкой камеры, то и измерять вакуум такой прибор будет только внутри собственной оболочки. Соответственно необходимо вычислить коэффициент вакуума именно в центре камеры, чтобы сенсор мог его зафиксировать и выбирать модель, которая отвечает необходимому диапазону. Обычно вычисления этого типа проводятся в процессе откачки камеры. Но не лишним будет детально ознакомиться с характеристиками вакуумной установки и изучить документацию для определенной модели оборудования.
Высоковакуумные датчики камеры
Исходя из этого следует, что нельзя просто выбрать наиболее мощный датчик. Нужно точно сопоставить все характеристики, температурные показатели и уточнить, какой вакуум и газовая среда присутствуют в системе. Только в этом случае можно значительно улучшить работоспособность всей системы. Также нельзя забывать о периодическом сервисном обслуживании и диагностики всех измерительных элементов, задействованных в установке.