Вакуумметры

Фотографии и практика Ликлаб

Где и как измерять давление

Место установки датчика, газовая среда и принцип измерения влияют на интерпретацию показаний. На стенде датчики располагают так, чтобы учитывать перепады давления в тракте. Для сравнения приборов задают одинаковые условия и фиксируют единицы, диапазон и время наблюдения.

Фотографии из рабочего архива Ликлаб

Измерительный тракт и рабочее подключение

Вакуумметр — это прибор для измерения давления в разреженных газах. Чаще всего его первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал, например, в виде силы или перемещения, и объединены в один блок с измерительным устройством. Когда нужно передавать результаты измерений на расстояние, используется преобразование неэлектрического сигнала в стандартный электрический или пневматический. В этом случае первичный и промежуточный преобразователи объединяются в единый измерительный модуль.

Деформационные датчики работают на основе зависимости деформации чувствительного элемента от измеряемого давления. Эта деформация преобразуется в показания прибора или изменение выходного сигнала. Большинство деформационных манометров используют упругие элементы для преобразования давления в перемещение рабочей точки. В зависимости от материала мембраны, деформационные датчики могут быть пьезорезитивными или емкостными. Мембранно-ёмкостные вакуумметры измеряют изменение электрической ёмкости при деформации мембраны. У тензорезистивных датчиков используется другой способ преобразования деформации.

Тепловые датчики, такие как терморезисторные и термопарные вакуумметры (например, вакуумметры Пирани), измеряют давление за счет изменения теплопроводности газа. Чем ниже давление, тем хуже тепло передается, и тем выше температура нагреваемого провода. В современных тепловых мановакуумметрах, использующих терморезисторы, давление газа определяется по количеству энергии, необходимой для поддержания постоянной температуры терморезистора. В случае конвекционных вакуумметров этот принцип расширен для измерения давления, близкого к атмосферному, за счет учета охлаждения через конвекцию.

Электронные датчики, такие как ионизационные или магниторазрядные вакуумметры, измеряют давление на основе ионизации газа. Ионизационные вакуумметры с холодным катодом, например, работают как вакуумные диоды, в которых электрический ток зависит от числа ионов газа. В зависимости от конструкции, они могут быть с холодным катодом (типа Пеннинга) или с накаливаемым катодом.

Комплекты датчиков вакуума

Комплекты датчиков вакуума предлагают решение для точного измерения низкого давления в вакуумных системах. Они включают различные типы датчиков, такие как деформационные, тепловые и ионизационные, что позволяет подобрать оптимальный вариант для разных задач. Такие датчики обеспечивают надежные и стабильные измерения давления, что важно для научных исследований, промышленного применения и высокоточных вакуумных процессов.

Практика Ликлаб в деталях

Несколько приборов на одном вакуумном узле

На общей обвязке можно сопоставлять показания и проверять подключение приборов. Снимок отдельных индикаторов не заменяет протокол: для сравнения фиксируют условия и состояние всей системы.

Проверяют единицы измерения, установившийся режим, газ и положение запорных элементов. У тепловых и ионизационных вакуумметров показания зависят от состава газа. При протекании газа давление в разных точках обвязки также может различаться. Поэтому расхождение показаний сначала анализируют вместе со схемой подключения.

Подробнее о влияющих факторах: материал Leybold о точности вакуумных измерений.